近 200 萬美國人患有 1 型糖尿病，在這種情況下，身體不能產(chǎn)生足夠的胰島素來有效控制血糖，從而導(dǎo)致高血糖水平或高血糖癥。持續(xù)的高血糖使糖尿病患者患心臟病、神經(jīng)損傷、失明、腎病和過早死亡的風(fēng)險增加。通過使用胰島素控制血糖可以預(yù)防和延緩糖尿病的這些副作用。
現(xiàn)在，由喬斯林糖尿病中心首席科學(xué)官兼血管細(xì)胞生物學(xué)部門負(fù)責(zé)人、醫(yī)學(xué)博士 George King 領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家們對高血糖癥究竟如何導(dǎo)致腎臟疾病有了新的認(rèn)識，并發(fā)現(xiàn)了一個潛在的治療靶點(diǎn)。他們的工作發(fā)表在《臨床調(diào)查雜志》上，基于一項針對 1000 多名 1型糖尿病患者的獨(dú)特的、長期的觀察性研究，稱為獎?wù)芦@得者研究。
自 2003 年以來，Joslin 的 King 及其同事一直在研究患有這種疾病 50 年或更長時間的人——這一壯舉在 1950 年代或更早的診斷時被認(rèn)為是極不可能的。Medalist 項目揭示了關(guān)于這群非凡參與者的令人驚訝的細(xì)節(jié)。例如，雖然多達(dá) 30% 的糖尿病患者患有腎臟疾病，但只有 13% 的獎?wù)芦@得者獲得了這個綽號，因為他們獲得了喬斯林糖尿病中心頒發(fā)的獎?wù)?，以表彰他們在半個世紀(jì)或更長時間內(nèi)管理糖尿病的勇氣-做。
King 之前對 Medalists 的研究表明，與患有糖尿病腎病的糖尿病患者相比，受到保護(hù)的糖尿病腎病患者的葡萄糖代謝酶水平升高。King 及其同事懷疑這些酶——例如丙酮酸激酶 M2 (PKM2)——可能起到保護(hù)作用，中和高血糖通常對腎臟造成的一些損害。
“人們對確定高血糖毒性作用的潛在機(jī)制有著濃厚的興趣，”金說，他也是哈佛醫(yī)學(xué)院 (HMS) 的醫(yī)學(xué)和眼科教授。“我們已經(jīng)在分子水平上證明，PKM2的激活可以增加一種重要的腎臟保護(hù)因子，稱為血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)，以使腎功能正常化和維持，以防止慢性糖尿病引起的功能障礙。”
受他們先前發(fā)現(xiàn)的啟發(fā)，King 及其同事——包括第一作者、醫(yī)學(xué)博士、Joslin 高級博士后研究員 Jialin Fu——使用基因工程小鼠過度生產(chǎn) PKM2，以揭示其在保護(hù)腎臟免受糖尿病侵害中的作用。七個月后，研究人員將工程小鼠的腎臟與有和沒有誘發(fā)糖尿病的野生型(非工程)小鼠的腎臟進(jìn)行了比較。經(jīng)工程改造以產(chǎn)生高水平 PKM2 的小鼠表現(xiàn)出比患有糖尿病的野生型小鼠更健康的腎臟。
“在這個實驗中，我們令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，即使在血糖水平升高七個月后，腎細(xì)胞亞群中一種酶的過度表達(dá)也可以使腎功能和新陳代謝正常化，”同時也是 HMS 博士后研究員的傅說.“這些新陳代謝的改善可能有益于糖尿病腎病，即使存在全身炎癥，這是糖尿病的一個共同特征。”
具體來說，科學(xué)家們證明了 PKM2 的過表達(dá)阻止了糖尿病中常見的腎臟過濾系統(tǒng)細(xì)胞的多種病理變化。這種酶的作用保留了細(xì)胞功能并防止了疾病進(jìn)展。雖然需要進(jìn)一步研究，但研究結(jié)果支持 PKM2 作為預(yù)防糖尿病相關(guān)腎病的潛在治療靶點(diǎn)。結(jié)果還表明，監(jiān)測血液中的 PKM2 水平也可以作為一種生物標(biāo)志物，使醫(yī)生能夠密切關(guān)注并預(yù)測糖尿病患者的糖尿病腎病進(jìn)展。
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