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《細胞》雜誌:維生素D或對糖尿病的治療有重要作用

在最新的一項研究中,科學家們發現,維生素D是調控胰臟中β細胞機能的關鍵物質。它可以與染色質相關蛋白結合,調控基因的表達,進而產生抗炎效應。這可能對二型糖尿病的治療起到重要作用。這項研究發表於2018年5月10日的頂級生物醫學期刊《細胞(Cell)》雜誌,原標題《維生素D可以通過調節BAF複合物來保護β細胞(Vitamin D Switches BAF Complexes to Protect β Cells)》。

論文通訊作者羅納德·埃文斯是當今最有影響力的生物學家之一

糖尿病與胰臟中的β細胞密切相關

據報道,中國是世界上糖尿病患者最多的國家,其數量已經過億。另據美國疾病控制和預防中心稱,在美國有超過2700萬人患有二型糖尿病。而且,隨著人口老齡化與人群中越來越多的超重與肥胖,這些數字在未來可能還會增加。

胰臟中的β細胞負責產生、儲存與釋放胰島素,是與血糖調控有關的重要組織。當β細胞功能失調時,機體將不能分泌足夠胰島素來調節血糖,就會使人患糖尿病。如果血糖水平過高,甚至有可能危及患者的生命。

維生素D可以調控抗炎作用,保護β細胞

美國的索爾克生物研究所(Salk Institute for Biological Studies)的科學家們在研究中發現了一種意想不到的方法來保護β細胞。這項研究也為我們認識基因的調控提供了新見解,這可以幫助我們治療更多的疾病,包括胰腺癌等。

「我們知道糖尿病是一種由炎症引起的疾病」,論文的通訊作者,索爾克生物研究所與霍華德休斯醫學研究所的資深科學家羅納德·埃文斯(Ronald Evans)說道。「在這項研究中,我們發現維生素D是控制炎症與β細胞存活的重要調節劑。」

通過觀測用胚胎幹細胞培養產生的β細胞,研究者鑒定出了一種名為「iBRD9」的化合物,它可以在維生素D受體與維生素D結合時,增強維生素D受體的活化。進而,通常與維生素D受體結合在一起的,負責調控DNA轉錄的蛋白複合體就可以打開「開關」,讓轉錄過程正常進行,生成有抗炎作用的蛋白質。

新藥物對高血糖小鼠療效顯著

在正常的人體中,上述過程要從維生素D與維生素D受體的結合開始。但在實驗中,研究人員使用了一種新化合物「卡泊三醇(Cal)」——相比於維生素D,這種化合物與維生素D受體的結合能力更強。當其與維生素D受體結合後,就可以使患病細胞中的抗炎基因得以更好的表達。

「激活維生素D受體可以觸發基因的抗炎功能,幫助細胞在有壓力情況下生存下去」,文章的另一通訊作者,索爾克生物研究所的高級科學家邁克爾·鄧恩斯(Michael Downes)說道。「通過使用本實驗室研發的篩選系統,我們找出了問題的關鍵,來幫助維生素D受體實現更強的活化。」

在血糖失調的小鼠身上進行的實驗也表明:單獨使用卡泊三醇與iBRD9,都可以讓小鼠的癥狀有所緩解;而兩者結合使用,則可以對糖尿病晚期的小鼠起到更好的治療效果。

研究人員表示,這種治療手段針對維生素D受體來進行,而維生素D受體在人體中參與的機能非常多,所以這項研究對於其他與維生素D受體相關的疾病研究都有幫助,「例如,我們特別關注它對胰腺癌的效果,這是我們實驗室已經研究過的一種疾病」,論文作者之一的研究人員Ruth Yu說道。

雖然新的治療藥物在小鼠身上沒有產生任何副作用,但在臨床試驗開始之前需要進一步的測試,研究人員表示。

編譯者註:這項研究並不意味著簡單的補充維生素D可以治療或緩解糖尿病,未經醫生指導而攝入過量的維生素可能導致維生素中毒。


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