COVID-19 如何导致糖尿病？

除了由 SARS-CoV-2（COVID-19 病毒）引起的肺炎、血栓和其他严重的健康问题外，一些研究还发现了另一个令人不安的联系。有些人在急性 COVID-19 感染后可能会患上糖尿病。这是怎么回事？两项由 NIH 支持的新研究(目前已在《细胞代谢》(Cell Metabolism)杂志[1,2]上发表)有助于回答这个重要问题，证实 SARS-CoV-2 可以靶向并损害人体的胰岛素生成细胞。1型糖尿病的发生是由于胰腺中的β细胞不能分泌足够的胰岛素让身体在饭后优化食物代谢。由于胰岛素不足，血糖水平上升，这是糖尿病的标志。早期的实验室研究表明，SARS-CoV-2 可以感染人类 β 细胞 [3]。他们还表明，这种危险的病毒可以在这些产生胰岛素的 β 细胞中复制，从而产生更多的自我复制并传播到其他细胞 [4]。最新的工作建立在这些早期研究的基础上，以发现更多关于COVID-19和糖尿病之间的联系。这项工作涉及两个由 NIH 资助的独立团队，一个由加利福尼亚州帕洛阿尔托斯坦福大学医学院的 Peter Jackson 领导，另一个由纽约威尔康奈尔医学院的陈水兵领导。实际上我是 Chen 团队研究的合作者之一，因为其中一些研究是在我位于 NIH 国家人类基因组研究所，贝塞斯达，马里兰州的实验室中进行的。两项研究都证实了死于COVID-19的人的尸检样本中存在胰腺β细胞感染。杰克逊团队的其他研究表明，冠状病毒可能优先感染产生胰岛素的β细胞。这在生物学上也是有道理的。胰腺中的β细胞和其他类型的细胞会表达ACE2受体蛋白、TMPRSS2酶蛋白和神经素1 (NRP1)，这些都是SARS-CoV-2进入并感染人类细胞所依赖的。实际上，陈的团队在对解剖胰腺组织的研究中发现了冠状病毒的迹象，包括能产生胰岛素的β细胞和其他几种类型的胰腺细胞。新发现还表明，冠状病毒感染会改变胰岛的功能——胰岛是含有 β 细胞的胰腺组织。两个团队都报告了证据表明感染 SARS-CoV-2 会导致胰岛组织中胰岛素的产生和释放减少。杰克逊团队还发现，感染直接导致一些非常重要的 β 细胞死亡。令人鼓舞的是，他们证明阻断NRP1可以避免这种情况。除了损失 β 细胞外，感染似乎也改变了存活细胞的命运。Chen 的团队进行了单细胞分析，以仔细观察 SARS-CoV-2 感染后胰腺细胞内基因活性的变化。这些研究表明，β 细胞经历了一个转分化过程，在这个过程中它们似乎被重新编程。在这个过程中，细胞开始产生更少的胰岛素和更多的胰高血糖素，胰高血糖素是一种促进肝脏中的糖原分解成葡萄糖的激素。他们还开始产生更高水平的一种叫做胰蛋白酶 1 的消化酶。重要的是，他们还表明，这种转分化过程可以被一种已知的化学物质（称为反式 ISRIB）逆转，这种化学物质可以减少重要的细胞对压力的反应。这种β细胞转分化的后果尚不清楚，但预计会加剧胰岛素缺乏症并提高血糖水平。需要更多的研究来了解 SARS-CoV-2 如何到达胰腺以及免疫系统在由此造成的损害中可能发挥什么作用。最重要的是，这项工作再次提醒人们，如果你还没有接种疫苗，就应该通过接种疫苗保护你自己、你的家人和你的社区免受COVID-19的伤害，并鼓励你的亲人也这样做。参考文献：[1] SARS-CoV-2 infection induces beta cell transdifferentiation. Tang et al. Cell Metab 2021 May 19;S1550-4131(21)00232-1.[2] SARS-CoV-2 infects human pancreatic beta cells and elicits beta cell impairment. Wu et al. Cell Metab. 2021 May 18;S1550-4131(21)00230-8.[3] A human pluripotent stem cell-based platform to study SARS-CoV-2 tropism and model virus infection in human cells and organoids. Yang L, Han Y, Nilsson-Payant BE, Evans T, Schwartz RE, Chen S, et al. Cell Stem Cell. 2020 Jul 2;27(1):125-136.e7.[4] SARS-CoV-2 infects and replicates in cells of the human endocrine and exocrine pancreas. Müller JA, Groß R, Conzelmann C, Münch J, Heller S, Kleger A, et al. Nat Metab. 2021 Feb;3(2):149-165.-End-    原文发布时间 | 2021年6月26日  
（责任编辑：dawenwu）