将α细胞转化为β细胞能治疗糖尿病吗？

科学家们已经使用合成抗体来阻断肝脏中通常与胰高血糖素结合的细胞受体，胰高血糖素是一种促进血液中葡萄糖含量增加的激素。在三种不同的糖尿病小鼠模型中，这些抗体恢复了正常的血糖水平。治疗的部分作用在于将胰腺中的α细胞转化为产生胰岛素的β细胞。研究人员认为，同样的方法可以治疗1型和2型糖尿病。糖尿病使人体无法调节血液中的葡萄糖水平。长期来看，这会导致一系列改变生活的并发症，包括视力丧失、肾脏损害、中风和心脏病。在美国，估计约有3420万人确诊或未确诊糖尿病。2型糖尿病占这些病例的90-95%。在健康人体内，胰岛素和胰高血糖素这两种激素的相反作用使血液中的葡萄糖浓度保持在最佳水平。胰腺中的细胞产生胰岛素，刺激身体周围的细胞从血液中提取葡萄糖。胰腺中的其他细胞，称为α细胞，产生胰高血糖素，它增加肝脏释放到血液中的葡萄糖量。在1型糖尿病中，免疫系统以β细胞为目标，减少胰岛素的产生。相比之下，在2型糖尿病中，身体周围的细胞会对胰岛素产生抗性。细胞的反应是产生越来越多的激素，最终死亡。阻断胰高血糖素受体先前对小鼠的研究表明，一种人工合成的，或者说是“单克隆”抗体可以阻断肝细胞膜中的胰高血糖素受体，从而恢复正常的血糖水平。然而，它是如何运作的还不完全清楚。现在，由位于达拉斯的德克萨斯大学西南医学中心的研究人员领导的一个研究小组发现，阻断胰高血糖素受体可以间接地将胰腺中的α细胞转化为β细胞。新生成的β细胞产生胰岛素，有助于降低血液中循环的葡萄糖水平。目前，一些糖尿病患者使用胰岛素注射器或胰岛素泵来调节血糖水平，但这些治疗方法并不完美。“尽管1型或2型糖尿病患者尽最大努力控制血糖，但即使使用最先进的泵，血糖在一天中也会大幅波动，”该研究的负责人、医学中心内科学助理教授王梅云(May-Yun Wang)博士解释说。她继续说:“让它们恢复自身的β细胞可以帮助恢复更好的自然调节，极大地改善葡萄糖调节和生活质量。”资深研究作者、盐湖城犹他大学(University of Utah)营养与综合生理学助理教授威廉•霍兰德(William L. Holland)博士说，将α细胞转化为β细胞可能是治疗1型糖尿病的一种特别有前途的方法。“即使经过数十年的自身免疫攻击，1型糖尿病患者仍然会有大量的阿尔法细胞。它们不是胰腺中死亡的细胞，”他解释道。“如果我们能够驾驭这些α细胞并将其转化为β细胞，那么对于任何1型糖尿病患者来说，这都是一种可行的治疗方法。”这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。三种糖尿病小鼠模型为了发现抗体阻断胰高血糖素受体会发生什么，研究人员设计了三种不同的糖尿病小鼠模型的实验。在第一个模型中，基因突变诱导细胞凋亡，或“细胞自杀”，对特定的化学处理做出反应。与1型或2型糖尿病患者一样，β细胞的丧失降低了动物产生胰岛素的能力，从而降低了它们调节葡萄糖水平的能力。当研究人员每周给动物注射胰高血糖素受体抗体时，这种治疗显著降低了动物的血糖水平。值得注意的是，这种改善在停止注射后持续了数周。在接受这些治疗的小鼠中，抗体间接地使胰腺中的β细胞数量增加了近7倍。为了发现这些多余的细胞来自哪里，研究人员使用了一种叫做谱系追踪的技术来标记胰腺中的α细胞，并在几轮分裂过程中跟踪它们。他们发现，这种治疗将一些细胞转化为产生胰岛素的细胞。免疫性攻击然而，研究人员不能确定，在免疫系统持续攻击β细胞的情况下，这种治疗是否有效，这种情况发生在1型糖尿病中。为了模拟这种效果，他们使用了另一个模型，在非肥胖糖尿病小鼠中，动物的免疫系统耗尽了它们的细胞。当研究人员用单克隆抗体治疗这些老鼠时，尽管受到持续的免疫攻击，这些动物的β细胞数量恢复了。最后，研究人员测试了这种疗法是否适用于人类胰腺细胞。他们通过将含有α细胞和β细胞的胰腺组织移植到非肥胖糖尿病小鼠体内来实现这一目标，其数量低到足以确保小鼠保持轻度糖尿病。当研究小组用抗胰高血糖素受体的抗体治疗这些老鼠时，人类β细胞增殖，帮助恢复动物的血糖调节。研究人员在他们的论文中写道:“这些研究给我们带来了希望，每周注射一次针对胰高血糖素受体的人类抗体，可以增强功能(β细胞数量)。”研究人员希望:“改变少量残留的β细胞可以极大地改善数百万1型糖尿病患者的生活质量。”他们指出，他们工作的一个局限性是难以准确确定人类β细胞的数量是否会因治疗而发生变化。然而，他们的结论是，“这些研究提供了希望，每周注射一次人抗胰高血糖素受体的抗体可以增强功能性细胞的质量。”
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