Nature揭示糖尿病双重病因机制

　　

生物通报道  越来越多的证据表明，大脑在血糖调节和2型糖尿病形成中起着重要的作用。如果这一假设是正确的，它有可能为找到防治2型糖尿病的全新方法开启大门。据估计，到2050年美国三分之一的成人将受累于这一疾病。

在发表于11月7日《自然》（Nature）杂志上的一篇论文中，华盛顿大学卓越糖尿病和肥胖中心主任Michael W. Schwartz博士，以及来自辛辛那提大学、密西根大学和慕尼黑大学的同事们指出，人们最初认为大脑在维持正常葡萄糖代谢中起着重要作用，但随着上世纪20年代发现胰岛素，研究和糖尿病护理的焦点几乎完全转向了胰岛素。现在，几乎所有的糖尿病治疗都是寻求提高胰岛素水平或是增加身体对胰岛素的敏感性。

研究人员在论文中写到：“这些药物得到了广泛应用，有效地控制了2型糖尿病的特征症状——高血糖，但它们只处理了糖尿病的影响后果，没有解决它的潜在病因，因此只能控制而无法治愈疾病。”

新研究表明，正常的血糖调节取决于：胰腺胰岛素生成细胞（胰岛细胞）与下丘脑和其他密切参与维持正常血糖水平的大脑区域中的神经元回路之间的合作关系。作者认为，胰岛细胞系统和这一以大脑为中心的血糖调节系统两者均发生故障是2型糖尿病形成的必要条件。

在他们的文章中研究人员回顾了一些动物和人类研究，这些研究表明了这一以大脑为中心的调节系统不依赖于胰岛素的作用，对血糖水平造成了强有力的影响。这一系统通过刺激所谓的“葡萄糖效应”（ glucose effectiveness）这样一种机制促进了组织摄取葡萄糖。由于这一过程导致了大约50%的正常葡萄糖摄取，它比得上胰腺胰岛细胞驱动的胰岛素依赖性机制所造成的影响。

研究人员基于这些研究发现，提出了一个调控血糖水平的双重系统模型，其包括胰岛细胞系统，主要通过释放胰岛素对血糖水平增高做出反应；以及大脑中心系统在促进胰岛素介导的葡萄糖代谢的同时也刺激了葡萄糖效应。

研究人员说，2型糖尿病的形成似乎与两个系统发生故障有关。大脑中心系统障碍常见，它给胰岛中心系统增加了负担。一段时间内，胰岛中心系统可以补偿，但如果它开始出现故障，大脑中心系统或许会进一步失代偿，引起恶性循环，最终导致糖尿病。

只提高胰岛素的水平可以降低葡萄糖水平，但这只解决了一半的问题。为了恢复正常的血糖调节，要求必须同样解决大脑中心系统的故障。靶向双系统的方法不仅能够更好地控制血糖，还可能确实地缓解糖尿病。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Cooperation between brain and islet in glucose homeostasis and diabetes

Although a prominent role for the brain in glucose homeostasis was proposed by scientists in the nineteenth century, research throughout most of the twentieth century focused on evidence that the function of pancreatic islets is both necessary and sufficient to explain glucose homeostasis, and that diabetes results from defects of insulin secretion, action or both. However, insulin-independent mechanisms, referred to as ‘glucose effectiveness’, account for roughly 50% of overall glucose disposal, and reduced glucose effectiveness also contributes importantly to diabetes pathogenesis. Although mechanisms underlying glucose effectiveness are poorly understood, growing evidence suggests that the brain can dynamically regulate this process in ways that improve or even normalize glycaemia in rodent models of diabetes……