多年来，生物学课堂上一直将胰腺描述为一个简单的系统：胰岛素降低血糖，胰高血糖素则升高血糖。但新研究表明，这种理解过于简单化。
杜克大学的科学家发现，胰腺α细胞(曾被认为只分泌胰高血糖素)还会释放另一种重要激素GLP-1。这种激素在胰岛素释放中起关键作用，可能有助于理解人体如何处理葡萄糖。
超越胰高血糖素
长期以来，人们认为α细胞是胰高血糖素的"工厂"，在禁食或运动期间指示肝脏释放糖分。但先前的研究提示，这类细胞也可能产生GLP-1——一种更为人熟知的肠道激素。GLP-1参与促进胰岛素释放，也是畅销糖尿病药物Ozempic和Mounjaro的开发灵感来源。
关键问题是，α细胞是否真正产生具有生物活性的GLP-1形式——即能够实际与受体结合并刺激胰岛素的形式——还是之前的研究只是检测到了非活性片段。
精确测量
为消除这一困惑，杜克大学医学院科学家开发了一项新技术：一种质谱测试方法，用于区分具有生物活性的GLP-1与其非活性形式。这使他们首次清晰了解α细胞实际产生的物质。
研究结果令人震惊。人类胰腺组织中含有的活性GLP-1远多于小鼠组织。即使考虑到人类α细胞总数更多这一因素，差距依然存在。结果表明，GLP-1在调节人类血糖水平方面的作用比最初认为的更为重要。
资深科学家乔纳森·坎贝尔博士表示："α细胞比我们想象的更加多样化。它们可以调节激素分泌，以β细胞为目标来维持血糖稳态。"
一扇门关闭，另一扇门打开
随后，科学家在小鼠身上进行了实验，以确定当α细胞被迫改变方向时会发生什么。胰高血糖素通常在一种名为PC2的酶的帮助下产生，而GLP-1则是由另一种酶PC1产生的。如果PC2被阻断，研究人员抑制了胰高血糖素的产生——但α细胞并未简单关闭。相反，它们上调了PC1并增加了GLP-1的产生。
这种意外的变化带来了显著影响。它不仅没有破坏胰岛素分泌，反而增强了它。这些动物分泌了更多的胰岛素，对血糖的控制也比最初更好。
坎贝尔解释了这一意外发现："我们原以为删除胰高血糖素会通过破坏α细胞与β细胞的相互作用而破坏胰岛素分泌。但事实恰恰相反，它使胰岛素分泌更强。GLP-1填补了这一空缺，而且事实证明，它比胰高血糖素更能有效刺激胰岛素分泌。"
系统压力测试
为证实这一点，研究人员在一系列实验中敲除了小鼠体内的两种酶，同时停止了胰高血糖素和GLP-1的产生。结果令人震惊。这些动物失去了正确调节葡萄糖的能力，胰岛素释放也崩溃了。这证实了胰腺要正常工作，至少需要这两种激素中的一种。
研究人员还注意到，在某些代谢压力下(如动物被喂食高脂饮食时)，α细胞会增加GLP-1的输出。然而，这种增加幅度有限，表明身体自身的故障保护机制存在局限性。
小鼠研究只是一个开始。研究人员获得了来自38位人类胰腺捐献者的胰岛组织，有了更多发现。不同个体的GLP-1水平差异很大，但有一个明显的模式：女性的胰岛释放的GLP-1比男性多。这些较高水平与更健康的胰岛素反应相关联。
这种性别差异也可能影响男性和女性对基于GLP-1的治疗的反应方式，这意味着未来的治疗可能会考虑这些差异来制定方案。
胰腺的新认知
胰腺是一个极其多用途的器官。α细胞并非专用于单一功能。相反，它们能够根据所使用的酶在胰高血糖素和GLP-1合成之间转换。在小鼠中，胰高血糖素是首选，但在人类中，GLP-1更为重要。这种双重能力使胰腺能够灵活应对血糖的微小变化。
坎贝尔表示："这一结果表明，身体内部存在一种固有的备用计划。GLP-1对β细胞的刺激作用比胰高血糖素强大得多。在代谢压力条件下，能够从胰高血糖素转换为GLP-1，这可能是身体控制血糖的关键机制。"
研究的实际意义
这些发现可能会改变医生治疗2型糖尿病的方式。GLP-1模拟药物已经治疗了数百万患者，帮助降低血糖和减轻体重。发现α细胞产生GLP-1扩大了寻找内部增强方法的希望。这些疗法可能恢复β细胞功能退化患者的胰岛素释放。
科学家观察到的性别差异正在引领更精准的医学发展。如果女性确实比男性分泌更多的GLP-1，医生未来或许可以利用这些自然差异来定制治疗方案。
该研究还强调了不应仅依赖动物模型的重要性。小鼠实验提供了有价值的信息，但GLP-1在人体组织中更为强大的作用表明，在设计疗法时，人体数据的价值不可忽视。
通过揭示α细胞不仅产生胰高血糖素，还是一种多功能信使，这项研究为优化血糖控制和以更精准、更有效的方式对抗糖尿病开辟了新的方法。
研究结果已在线发表在《科学进展》期刊上。
【全文结束】
