2020年9月7日

大脑可以诱发啮齿动物的糖尿病缓解,但是如何呢?

在患有2型糖尿病的啮齿动物中,单次手术注射称为成纤维细胞生长因子1的蛋白质可以使血糖水平恢复数周或数月的正常水平。然而,对于这种生长因子如何在大脑中发挥作用以产生这种持久益处的了解却很少。

澄清这种情况可能会导致更有效 可以利用大脑固有的潜力来改善疾病的治疗方法。

“直到最近,大脑的正常化能力才能提高 华盛顿大学医学院医学教授,西澳大学医学院糖尿病研究所联合主任迈克尔·史瓦兹(Michael Schwartz)博士说:“通过研究糖尿病动物中的糖尿病是无法识别的。叫 增长因素1,我们的国际团队的最新发现为更全面地了解如何实现这种效果指明了道路。

他说:“这些见解也许有一天会为诱导持续的糖尿病缓解提供治疗策略,而不是像目前的治疗方法那样每天简单地降低血糖水平。”

2型糖尿病会影响10%的美国人口。它与肥胖密切相关,并引起严重的健康问题,包括心脏病,视力丧失,肾脏衰竭,痴呆,难以治愈的感染和神经损伤。这也增加了需要截肢的风险。控制血糖水平可以预防这些问题,但通常难以实现,并且对许多患者而言,这是一个持续的斗争。

在9月7日的两篇配套论文中, 自然通讯自然代谢,国际研究人员小组描述了大脑对成纤维细胞生长因子1的反应的复杂生物学。第一个小组描述了健壮的细胞反应,这些反应似乎可以保护对控制血糖至关重要的脑信号通路。

第二个小组由一些相同的研究人员组成,他们发现了称为“研究人员了解到,成纤维细胞生长因子1修复了因糖尿病而受损的神经周神经网。这种反应是维持糖尿病缓解所必需的。

自然通讯报告的资深作者,丹麦哥本哈根大学的Novo Nordisk基础代谢研究中心基金会的Tunes Pers博士以及西雅图UW Medicine的糖尿病和肥胖症研究人员Michael Schwartz博士是《自然通讯》报告的资深作者。他们实验室的主要作者是Marie Bentsen博士和Dylan Rausch博士。

他们组建的国际科学家团队首先详细介绍了由位于下丘脑的多种脑细胞类型的成纤维细胞生长因子1处理诱导的基因表达变化。大脑的这个小区域调节着许多身体功能,包括血糖,饥饿, 以及能源使用和储存。

科学家们发现 不仅提供结构支持,而且有助于组织和调节神经回路活动,其反应比神经元(以信息的电传递而闻名的脑细胞)更强烈。

研究人员还观察到星形胶质细胞与一部分神经元相关的相互作用增强了相互作用,这些神经元产生了与刺豚鼠相关的蛋白质(称为Agrp神经元)。星形胶质细胞是丰富的星形神经胶质细胞,可滋养神经元并支持其电传递。 Agrp神经元是黑皮质素信号系统必不可少的组成部分,它是控制喂养,体重和血糖至关重要的大脑回路。

已知Agrp神经元的过度激活会抑制黑皮质素信号传导。这种作用与人和啮齿动物的糖尿病发展有关。研究人员指出,禁止在成纤维细胞生长因子1注入大脑后抑制黑皮质素信号传导,从而可以持续缓解糖尿病。

对成纤维细胞生长因子1产生强烈反应的其他细胞类型是仅在下丘脑中发现的单核细胞,伸长的,营养敏感的神经胶质细胞。它们对葡萄糖水平正常化的贡献需要进一步研究。

该论文发表于 自然代谢 在成纤维细胞生长因子1诱导糖尿病缓解的能力机制中,研究人员研究了科学家称其为“以前无法识别的参与者”的结构。

这些是围在下丘脑中血糖调节神经元(包括Agrp神经元)的神经周围神经网。这篇论文的主要作者是威斯康星大学医学院的医学代理讲师金阿文。高级作者是迈克尔·史瓦兹(Michael Schwartz)。

神经周围神经网通过使神经元啮合并束缚它们之间的连接来促进神经回路的稳定性。研究人员想知道与肥胖相关的糖尿病是否与这些神经周围神经网络的结构变化有关,以及是否可以治疗。

研究小组指出,在2型糖尿病的Zucker 糖尿病 Fatty大鼠模型中,与血糖水平正常的大鼠相比,下丘脑中的这些网是稀缺的,而在大脑的其他部位,这些网却是正常的。

一次向大脑注射成纤维细胞生长因子1后,神经周神经网络的这种损失迅速得以逆转。通过酶消化除去网,阻碍了成纤维细胞生长因子1改善糖尿病的能力。相反,成纤维细胞生长因子1不需要完整的神经周围神经网来影响食物摄入。

这些发现确定了神经周神经网是成纤维细胞生长因子1诱导的糖尿病持续缓解的主要靶标。研究人员推测,这些神经网可能有助于抑制Agrp神经元的活性,从而促进黑皮质素信号传导。

研究人员计划继续尝试弥合对成纤维细胞生长因子1的细胞(和细胞外)反应与血糖水平正常化之间的差距。他们希望,这最终可能会揭示出实现患者持续糖尿病缓解的新策略。



更多信息: 下丘脑神经束神经网罩组装是大鼠成纤维细胞生长因子1诱导的糖尿病持续缓解所必需的, 自然代谢 (2020)。 DOI:10.1038 / s42255-020-00275-6 , www.nature.com/articles/s42255-020-00275-6
期刊信息: 自然通讯 , 自然代谢

Provided 通过 华盛顿大学
引文: 大脑可以诱发啮齿动物的糖尿病缓解,但是如何呢? (2020年9月7日) 2021年1月8日检索 from //xasqxhb.com/news/2020-09-brain-diabetes-remission-rodents.html
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