新的研究解释了糖尿病和尿路感染之间的联系

【字体: 时间:2022年09月23日 来源:Karolinska Institutet

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  免疫力低下和复发感染在1型和2型糖尿病中很常见。研究人员现在发现,糖尿病患者的免疫系统中抗微生物肽银屑病素的水平较低,这种肽破坏了膀胱的细胞屏障,增加了尿路感染的风险。

  

免疫力低下和复发感染在1型和2型糖尿病中很常见。瑞典卡罗林斯卡学院(Karolinska institute)的研究人员现在发现,糖尿病患者的免疫系统中抗菌肽银屑病素的水平较低,这种肽破坏了膀胱的细胞屏障,增加了尿路感染的风险。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

糖尿病是由缺乏胰岛素和/或胰岛素作用降低引起的。胰岛素是一种调节葡萄糖(糖)从而为细胞提供能量的激素。1型糖尿病患者的身体停止产生胰岛素,而2型糖尿病患者的细胞对胰岛素的敏感性降低,导致血糖水平升高。糖尿病是一种常见的疾病,影响健康的方方面面。

其中一个影响是它损害了先天免疫系统,使许多人对常规感染(如大肠杆菌引起的尿路感染)的易感性增加。在糖尿病患者中,这些更有可能导致起源于泌尿道的一般血液中毒,败血症。

一个内生的抗生素

卡罗林斯卡研究所的研究人员现在已经调查了糖尿病患者(1型、2型或前驱糖尿病)的血糖水平是否与牛皮癣素有关,牛皮癣素是一种内源性抗生素,是先天免疫系统的一部分。

研究人员利用患者的尿液、膀胱细胞和血清样本,分析了牛皮癣素和其他肽的水平,以确保膀胱粘膜保持完整,防止感染。然后在感染和未感染的小鼠和膀胱细胞中验证了这些发现。

“我们发现高浓度的葡萄糖会降低抗微生物肽银屑病素的水平,而胰岛素则没有效果,”主持这项研究的卡罗林斯卡学院微生物学、肿瘤和细胞生物学教授Annelie bruner说。“糖尿病患者的牛皮癣素水平较低,这会削弱细胞的保护屏障功能,增加膀胱感染的风险。”

雌激素治疗减少了细菌数量

布劳内教授的研究小组此前已经证明,用雌激素治疗可以恢复人类和小鼠膀胱细胞的保护功能,从而有助于调节对UTI的免疫反应。因此,研究人员测试了雌激素治疗如何影响暴露在高浓度葡萄糖下的感染细胞。他们发现,这种治疗提高了银屑病素的水平,减少了细菌数量,表明这种治疗可能对糖尿病患者也有效果。

“我们现在计划更深入地研究糖尿病患者感染的潜在机制,”该研究的主要作者、卡罗林斯卡医学院同一学系的研究员Soumitra Mohanty说。“最终目标是降低这一不断增长的患者群体的感染风险。”

这项研究是与卡罗林斯卡大学医院、斯德哥尔摩地区、卡皮奥和乌普萨拉大学以及德国石勒苏益格-荷尔斯泰因Universit?tsklinikum合作进行的。主要由Olle Engkvist基金会、斯德哥尔摩地区(ALF基金)、KI研究基金会、瑞典医学学会、瑞典医学研究学会(SSMF)、Clas Groschinsky纪念基金会、?ke Wiberg基金会和Magnus Bergvall基金会资助。没有关于利益冲突的报道。

Journal Reference:

  1. Soumitra Mohanty, Witchuda Kamolvit, Andrea Scheffschick, Anneli Björklund, Jonas Tovi, Alexander Espinosa, Kerstin Brismar, Thomas Nyström, Jens M. Schröder, Claes-Göran Östenson, Pontus Aspenström, Hanna Brauner, Annelie Brauner. Diabetes downregulates the antimicrobial peptide psoriasin and increases E. coli burden in the urinary bladder. Nature Communications, 2022; 13 (1) DOI: 10.1038/s41467-022-32636-y

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