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Oregon State University的研究人员发明了一种新的分析方法,揭示了关于2型糖尿病的一个持久谜团:为什么一些肥胖患者会患上这种疾病,而其他人不会。
2型糖尿病是一种严重的代谢性疾病,大约每10个美国人中就有一个患有这种疾病。以前称为成人型糖尿病,是一种影响身体代谢葡萄糖的慢性疾病,葡萄糖是一种关键的能量来源。这类糖尿病常与肥胖有关。
对一些患者来说,他们的身体产生胰岛素抵抗,不能正确地对胰岛素做出反应。胰岛素是胰腺产生的激素,为糖进入细胞打开了大门。在疾病后期,当胰腺失去作用时,患者无法产生足够的胰岛素来维持正常的血糖水平。
无论是哪种情况,糖都会在血液中积聚,如果不进行治疗,这种影响会损害许多主要器官,有时甚至会致残或危及生命。2型糖尿病的一个关键风险因素是超重,这通常是由于摄入过多的脂肪和糖以及低体力活动造成的。
Oregon State University的Andrey Morgun、Natalia Shulzhenko和国家癌症研究所的Giorgio Trinchieri开发了一种新的分析技术,即多器官网络分析,以探索早期全身胰岛素抵抗背后的机制。
科学家们试图了解哪些器官、生物途径和基因在发挥作用。
研究结果表明,一种特殊类型的肠道微生物会导致含有与胰岛素抵抗相关的巨噬细胞的白色脂肪组织堆积。此结果发表在《实验医学杂志》上。
在人体内,白色脂肪组织是脂肪的主要类型。
“我们的实验和分析预测,高脂肪/高糖饮食主要作用于白色脂肪组织,通过驱动与微生物群相关的能量合成过程损伤,导致全身胰岛素抵抗,”Oregon State University药学院药学副教授Morgun说。“以脂肪组织巨噬细胞胰岛素抵抗为靶点,改变患者微生物群的治疗可能是2型糖尿病的新治疗策略。”
人类肠道微生物群的特征是来自10万亿个微生物细胞中超过1000种不同的细菌。
Morgun和Oregon State University卡尔森兽医学院副教授Shulzhenko在早期的研究中开发了一种计算方法,即跨领域网络分析,该方法可以预测控制哺乳动物基因表达的特定类型的细菌,这些基因与糖尿病等特定医疗条件有关。
Shulzhenko说:“2型糖尿病是一种全球流行病,预计在未来10年内,诊断人数将继续增加。”。“所谓的‘西方饮食’——富含饱和脂肪和精制糖是主要因素之一。但肠道细菌在调节饮食效果方面起着重要作用。”
在这项新的研究中,科学家们同时依赖于跨领域网络分析和多器官网络分析。他们还对小鼠进行了实验,观察了肠道、肝脏、肌肉和白色脂肪组织,并检测了肥胖患者白色脂肪组织巨噬细胞表达基因的分子特征。
Morgun说:“西方饮食诱发的糖尿病的特点是微生物群依赖性线粒体损伤。”“脂肪组织在全身胰岛素抵抗中起着主导作用,我们对与胰岛素抵抗相关的脂肪组织巨噬细胞的基因表达程序和关键主调节器进行了表征。我们发现,西方饮食富含一种叫Oscillibacter的微生物,可导致胰岛素抵抗脂肪组织巨噬细胞的增加。”
研究人员补充说,Oscillibacter可能不是唯一的微生物调节器,他们确定的关键基因是Mmp12。Mmp12途径虽然明显起作用,但可能不是唯一重要的途径,这取决于肠道微生物的存在。
Shulzhenko说:“我们之前的研究表明,回肠罗姆布茨菌通过抑制胰岛素水平来恶化糖耐量,这可能与更晚期的2型糖尿病有关。”
研究小组研究的一些在20年前被《斯德哥尔摩公约》禁止的环境污染物,如多氯联苯和杀虫剂。这些物质存在于食品、塑料、油漆、建筑材料、土壤和水中,只能自然分解到很小的程度。它们也可能被冰困住,当冰因全球变暖而融化时,污染物就会释放出来。
此外,一些尚未签署该公约的国家仍在继续使用这些物质来防止昆虫袭击农作物。
Bresson说:“我们通过吃的食物来消耗大部分环境污染物。一旦这些污染物进入人体,不幸的是,我们无法根除它们。”
作为研究的一部分,研究人员从美国获取了血样。那里的环境污染物水平是否与挪威不同?
Bresson说:“我们没有理由相信存在重大差异。但我们需要确定。”
来源:MediEndo周讯
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