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Nature:大脑对葡糖代谢和糖尿病发展具有关键作用

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日前,来自华盛顿大学和辛辛那提大学等机构的科学家证实,大脑在血糖调节和 2 型糖尿病发展方面发挥着关键的作用。这一发现将为预防和治疗这种疾病开辟新的道路。

研究人员指出,胰岛素在1920年被首次发现,大脑最初被认为在维持正常的葡萄糖与胰岛素代谢方面具有重要作用,因此研究和治疗糖尿病的焦点几乎都转向了胰岛素。现在,大部分糖尿病疗法要么是试图增加胰岛素的水平,要么是试图增强身体对胰岛素的敏感性。这些药物被广泛使用,并且能有效控制高血糖,但是它们重在扭转糖尿病带来的结果,而不是从根源上遏制糖尿病的发生,因此这些药物只能控制而不能治愈糖尿病。

这项最新研究证实,正常的葡萄糖调节依赖于胰腺的胰岛素分泌细胞“胰岛细胞”与下丘脑的神经回路以及其他大脑区域之间的配合。当胰岛细胞系统和这一大脑中心系统在调节血糖水平方面都出现问题时,2型糖尿病就会发生。

在这篇刊登在《自然》(Nature)杂志上的文章中,研究人员回顾了动物和人类的研究,结果显示,这一大脑中心调控系统在血糖水平的控制方面发挥了独立于胰岛素作用的强大效力。通过这样一个机制,该系统刺激产生了“葡萄糖效果”,进而促进了组织对葡萄糖的吸收。该过程占到了几乎 50% 的正常葡萄糖吸收过程,它与胰腺中由胰岛细胞驱动的胰岛素依赖型机制的影响相互竞争。

这个发现使科学家提出了一个血糖调节的双系统模型,它由胰岛细胞系统和大脑中心系统组成。其中,胰岛细胞系统通过释放胰岛素来首先响应葡萄糖水平的升高,而大脑中心系统促进了胰岛素介导的葡萄糖代谢,并且还刺激产生了“葡萄糖效果”。

研究人员表示,2 型糖尿病的发展同时涉及了这两个系统的失败。大脑中心系统的损伤是常见的,它增加了胰岛中心系统的负担。一段时间之后,胰岛中心系统能够补偿,但是如果它开始变差,那么大脑中心系统就可能出现进一步的代谢失调,导致一个恶性循环,最终发展为了糖尿病。

单单增加胰岛素的水平能够降低血糖,但是只解决了一半的问题。为了恢复正常的葡萄糖代谢需要同时解决这两方面的问题。靶向着两个系统的方法或许不仅能改善对血糖代谢的控制,而且能使糖尿病得到真正的缓解。

原文检索:

Michael W. Schwartz, Randy J. Seeley, Matthias H. Tschöp, Stephen C. Woods, Gregory J. Morton, Martin G. Myers & David D'Alessio.Cooperation between brain and islet in glucose homeostasis and diabetes. Nature, 06 November 2013; doi:10.1038/nature12709

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