杜克大学医学院的一项新研究正在挑战关于血糖调节的长期观点——并指出了抗击2型糖尿病的一个意外新盟友。
这项发表在《科学进展》上的研究揭示,胰腺阿尔法细胞过去被认为只产生胰高血糖素——一种在禁食或运动时提高血糖以维持能量的激素——实际上也生成GLP-1,这是一种强大的激素,能够增强胰岛素并帮助调节葡萄糖。GLP-1正是Ozempic和Mounjaro等畅销药物所模仿的同种激素。
杜克大学研究人员使用质谱分析发现,人类阿尔法细胞可能自然产生的生物活性GLP-1比先前认为的要多得多。
在杜克大学科学家乔纳森·坎贝尔博士的带领下,这支肥胖症和糖尿病研究团队分析了来自小鼠和人类的胰腺组织,涵盖了各种年龄、体重和糖尿病状况。他们发现,人类胰腺组织产生更高水平的生物活性GLP-1,并且这种产生直接与胰岛素分泌相关联。
"这项研究表明,阿尔法细胞比我们想象的更加灵活,"坎贝尔说道,他是医学系内分泌学分部的副教授,也是杜克分子生理学研究所的成员。"它们可以调整其激素输出以支持贝塔细胞并维持血糖平衡。"
这种灵活性可能会改变我们思考治疗2型糖尿病的方式,在2型糖尿病中,胰腺中的贝塔细胞无法产生足够的胰岛素来将血糖维持在健康水平。通过增强身体自身的GLP-1产生,它可能提供一种更自然的方式来支持胰岛素并管理血糖。
转变机制
在小鼠研究中,当科学家阻断胰高血糖素产生时,他们预期胰岛素水平会下降。相反,阿尔法细胞转变了机制——大幅提高GLP-1的产生,改善葡萄糖控制,并触发更强的胰岛素释放。
"我们原本认为去除胰高血糖素会通过破坏阿尔法细胞到贝塔细胞的信号传导而损害胰岛素分泌,"坎贝尔说。"相反,它改善了胰岛素分泌。GLP-1接管了这一功能,事实证明,它比胰高血糖素更能有效刺激胰岛素。"
为了进一步验证,研究人员操控了两种酶:驱动胰高血糖素产生的PC2和产生GLP-1的PC1。阻断PC2增强了PC1活性并改善了葡萄糖控制。但当两种酶都被移除时,胰岛素分泌下降,血糖飙升——证实了GLP-1的关键作用。
对糖尿病治疗的意义
虽然GLP-1通常在肠道中产生,但该研究证实胰腺中的阿尔法细胞在进食后也可以将GLP-1释放到血液中,通过增加胰岛素和降低胰高血糖素水平来帮助降低血糖。
常见的代谢压力源,如高脂饮食,可以增加阿尔法细胞中的GLP-1产生——但只是适度增加。这为未来研究打开了大门:如果科学家能够找到安全提高阿尔法细胞GLP-1输出的方法,他们可能能够在糖尿病患者中自然增强胰岛素分泌。
但准确测量GLP-1一直不容易。该团队开发了一种高特异性质谱分析检测方法,只检测生物活性形式的GLP-1——即实际刺激胰岛素的版本,而不是经常混淆结果的非活性片段。
"这一发现表明,身体有一个内置的备用计划,"坎贝尔说。"GLP-1对贝塔细胞来说是一个比胰高血糖素更强大的信号。在代谢压力时期从胰高血糖素转变为GLP-1的能力可能是身体维持血糖控制的关键方式。"
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