目前,全球II型糖尿病患者约为4.2亿人,占世界人口的6%,这个数字预计在2040年将增长至6.42亿。II型糖尿病的发病率和患病率因地理区域而异,超过80%的患者生活在中低收入国家,各国总体糖尿病患病率趋势自1980以来一直呈上升趋势。尽管II型糖尿病如此广泛的影响世界人民的生活,但其致病原因却不为人知。
近日,来自德克萨斯大学健康医学中心的神经生物学家及生化学家Claudio Soto带领其团队就揪出了这个“幕后元凶”——IAPP(胰岛淀粉样多肽,islet amyloid polypeptide)。
图丨神经生物学家及生化学家Claudio Soto
研究者发现,90%的II型糖尿病患者体内出现IAPP沉积块,并且IAPP与致命的朊病毒在结构上有相似性!
提到朊病毒大家可能会觉得陌生,但它的杰作“疯牛病”却无人不知无人不晓
。
为了验证IAPP是否与“疯牛病”一样具有传染性,Claudio Soto及其团队将患病小鼠胰腺细胞注射到转基因小鼠体内,IAPP沉积大面积出现,更可怕的是,小鼠表现出II型糖尿病症状——血糖升高,胰腺中β细胞大量死亡,胰岛素合成受损,
糖尿病真的被人为“传染”了
。
尽管并没有参与研究,来自俄亥俄州克利夫兰市西储大学的朊病毒生物学家Witold Surewicz对Claudio Soto团队的工作做出高度评价,“这项研究设计严谨,证据充分,结果也令人兴奋!”但他同时做出提醒,
与朊病毒具有类似的传播行为,并不意味着就可以得到糖尿病可以在人与人间进行传播的确切结论
,这项研究虽然提出了这种可能性,但“仍待进一步确定”,该项研究在线发表在昨天的《实验医学杂志》上。
图丨世界糖尿病日代表符号“蓝圈”
糖尿病是一种常见的代谢性疾病,患者血糖长期高于标准值,常见的糖尿病分为I型糖尿病、II型糖尿病、妊娠期糖尿病及其他类型糖尿病。
I型糖尿病由于身体无法生产足够的胰岛素或根本无法生产胰岛素,病理上也被叫做胰岛素依赖型糖尿病(insulin-dependent diabetes mellitus, IDDM),属于自体免疫性疾病。
II型糖尿病,又称成人发病型糖尿病,与I型糖尿病发病机理完全不同,其始于胰岛素抵抗作用异常(细胞对于胰岛素的反应不正常)或细胞对胰岛素没有反应。已有的研究认为II型糖尿病主要由于生活方式及遗传因素共同导致发病,大多数与糖尿病有关联的基因都与β细胞功能有关,但这些相关基因加起来,也只占到诱发糖尿病的整体遗传因素中的10%。
之前的研究发现,
90%的II型糖尿病患者的胰岛中都有大量错误折叠的IAPP沉积
。胰岛是胰脏里的岛状细胞团,由一群分泌激素的细胞所组成。其中就包括分泌胰岛素的β细胞(占胰岛细胞的65-80%),分泌胰高血糖素的α细胞(占胰岛细胞的15-20%)以及分泌生长抑素的δ细胞(占胰岛细胞的3-10%)等。β细胞在分泌胰岛素的同时分泌IAPP,错误折叠的IAPP在β细胞中聚集成块。
尽管IAPP沉积在II型糖尿病患者中如此高频的发生,但IAPP在其中担当的角色却一直不为人知。由于IAPP与致命的朊病毒在结构上有相似性,研究者推测错误折叠的IAPP也许就是β细胞分泌胰岛素受损的原因,而机理正和神经变性疾病类似。
那么,朊病毒是如何致病的呢?
图丨朊病毒蛋白
朊毒体与神经细胞膜蛋白有相同的一级结构——即相同的氨基酸顺序,但三级结构(即折叠方式)不同。由于与体内的蛋白质具有相同的一级结构,当生物摄入朊病毒后,其既不能被消化,也不能被免疫系统识别清除。
当与体内的正常蛋白接触时,朊病毒就像一只肮脏的手,诱导正常蛋白转化为朊病毒
。大脑中累积的朊病毒形成斑块,就会导致中枢神经死亡,目前尚无法医治。