治疗目标为糖尿病,Wolfram综合征
炎症和细胞应激在胰岛素分泌细胞的死亡中起着重要作用,是糖尿病的主要因素。细胞压力也在Wolfram综合征中起作用,Wolfram综合征是一种罕见的遗传性疾病,折磨着儿童,有许多症状,包括青少年发病的糖尿病。
现在已经发现了一种分子,它是细胞应力调节的关键炎症圣路易斯的华盛顿大学医学院、伍斯特的马萨诸塞大学医学院和其他地方的科学家报告说,这种物质会导致胰岛素细胞死亡。
“有两种类型的炎症,”高级研究员Fumihiko Urano医学博士说。“细胞内的局部炎症可能是由一种特定类型的细胞应激引起的ER应激.还有一种全身炎症包括激活免疫系统细胞.我们发现的分子参与了局部炎症的引发,这可能导致系统性炎症."
这种分子被称为硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP),为科学家提供了糖尿病和Wolfram综合征的直接治疗靶点。后者会导致肾脏问题以及听力和听力障碍视力丧失.随着患者年龄的增长,他们会出现共济失调大脑功能障碍这就造成了损失肌肉控制很多病人在40岁之前就去世了。
这项新研究发表在8月8日的杂志上细胞代谢.
乌拉诺是华盛顿大学内分泌学、代谢和脂质研究部的医学副教授,他研究的是一种被称为内质网(ER)压力。内质网是细胞的一部分,负责产生蛋白质和合成胆固醇。人体内的每个细胞都有一个内质网,内质网也参与将蛋白质运送到细胞中需要蛋白质的部位。
在内质网应激中,错误折叠的蛋白质积累,激活细胞中的一种反应,通过制造更少的蛋白质和消除错误折叠的蛋白质来纠正问题。但如果压力不能得到解决,细胞就会自我毁灭。
“内质网起着许多重要的作用,”Urano说。“当它不能正常工作时,它会导致几种不同的疾病。在Wolfram综合征和糖尿病的情况下,我们认为胰岛素分泌细胞的功能障碍导致内质网应激,进而导致局部炎症和细胞死亡。”
Urano的研究小组分析了内质网应激下胰岛素产生细胞中被激活的基因,发现TXNIP在应激细胞中大量产生。过去的研究表明,这种蛋白质与炎症有关,随着实验的进行,研究人员能够将TXNIP与细胞内的内质网应激以及特定细胞群外的炎症联系起来,这些细胞群可以对全身产生影响。
他说:“我们发现内质网应激可以通过TXNIP蛋白导致炎症激活。”“所以如果我们能以某种方式阻断TXNIP,我们就有可能减轻炎症,阻止糖尿病和Wolfram综合征的发展。”
Urano发现在Wolfram综合征的动物模型中,TXNIP水平在胰岛素分泌中显著增加细胞.与此同时,最近的其他研究发现,一种名为维拉帕米(verapamil)的常见降压药物可以干扰TXNIP的产生,因此Urano的团队计划在患有Wolfram综合征的动物身上测试这种药物,以了解它是否可能延缓疾病的进展。Urano说,这些实验正在进行中。
他说,TXNIP蛋白为治疗提供了最佳的可用靶点,因为在内质网应激条件下,唯一已知的与细胞死亡有关的分子被安置在细胞核中。另一方面,TXNIP存在于核外,因此可能更容易与潜在的治疗药物相互作用。
虽然这项研究涉及的是极其罕见的Wolfram综合征,这种疾病的发病率约为50万分之一,但Urano说,这些发现可能对许多其他疾病很重要,因为炎症会导致从心脏病到癌症等许多疾病。
他说:“局部炎症,如内质网应激,不能通过在血浆中寻找炎症分子来检测,但它在许多慢性人类疾病的发病机制中非常重要。”“通过研究Wolfram综合征中的TXNIP,我们可能能够发现治疗其他慢性疾病的线索,包括神经退行性疾病,如阿尔茨海默病和引起认知问题的类似疾病。”
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