揭示了糖尿病的整个故事
全球有超过4亿人患有2型糖尿病，这种疾病的特征是血糖水平升高，因为身体控制胰岛素释放的正常方式被破坏了。
但胰岛素只是2型糖尿病问题的一半:另一种荷尔蒙的释放胰高血糖素与胰岛素的作用相反，在2型糖尿病中也会被破坏。
现在，拉德克利夫医学院的帕特里克·罗思曼教授领导的一项研究发现，暴露于高葡萄糖水平仅仅48小时就会改变胰腺胰高血糖素的分泌，但可能有一种方法可以逆转这些影响，使其恢复正常。
这项研究发表在杂志上细胞代谢他们使用了经过基因改造以模仿2型糖尿病症状的小鼠，以及2型糖尿病患者捐赠的胰腺“胰岛”细胞。
独特的细胞
内分泌细胞，如α细胞在胰岛中，有可兴奋的细胞可以产生电脉冲(称为动作电位)，很像大脑中的细胞。细胞和其他胰岛细胞利用这些电信号来控制胰岛激素(包括胰岛素和胰高血糖素)的释放。通过研究阿尔法细胞的电行为，罗尔斯曼教授的研究小组(位于牛津糖尿病、内分泌学和医学中心)希望了解胰高血糖素分泌是如何被调节的。
“实际上，我们使用的电生理学方法与神经科学家使用的方法类似，来记录这些细胞，”该研究的合著者之一张泉(音)博士说。
罗思曼教授说:“人体内只有大约1克的胰岛，其中只有10%是阿尔法细胞，所以发现和研究它们是一个相当艰苦的过程。”“我们的小组真的专门研究这些细胞，我们研究的这些细胞可能比世界上任何其他小组都多!”
这些α细胞释放一种叫做胰高血糖素的激素，它帮助肝脏将储存的糖原转化为葡萄糖，然后被释放到血液中。结果是血液中葡萄糖含量增加。
同样由胰腺释放的胰岛素却有相反的作用:它向身体发出信号，让身体从血液中吸收葡萄糖，导致血液中的葡萄糖减少。
正常情况下，高水平的葡萄糖会导致胰腺β细胞释放胰岛素，从而导致葡萄糖水平下降，低水平的葡萄糖会导致胰腺α细胞释放胰高血糖素，从而导致葡萄糖水平上升。
“但这种微妙的平衡在2型糖尿病中完全被破坏了，”该研究的第一作者Jakob Knudsen博士说。“在2型糖尿病中，高血糖水平反而会刺激胰腺α细胞释放更多的胰高血糖素，这只会使血糖水平飙升。”
挡住了级联
但是细胞到底出了什么问题才产生了这种奇怪的反应呢?研究小组通过追踪暴露在高水平葡萄糖下的α细胞的变化来研究这一点，他们使用的老鼠被培养成具有类似于2型糖尿病患者所经历的变化。
研究小组比较了糖尿病患者和正常α细胞的情况，发现暴露在高葡萄糖水平下24小时就会引发复杂的细胞过程级联，导致更多的钠被“推”进α细胞。
这降低了细胞的pH值，从而降低了细胞可获得的能量。较低的能量水平改变了细胞膜上能量敏感通道的活动，最终导致胰高血糖素的释放出错。
但至关重要的是，研究人员能够通过使用一种药物来逆转细胞和小鼠体内过多的胰高血糖素分泌，这种药物可以阻止过多的钠进入α细胞，从而从一开始就阻断导致胰高血糖素失调的一系列事件。
高水平的葡萄糖会留下印记
然而，高水平的葡萄糖仍然会留下印记:超重的糖尿病大鼠在接受了减肥手术(类似于人类)或成功的糖尿病药物治疗后，α细胞中仍有由高水平葡萄糖引起的蛋白质变化——即使在它们的葡萄糖水平恢复正常之后。更重要的是，这些蛋白质的变化并不局限于胰腺:研究人员在糖尿病小鼠的心脏和肾脏细胞中发现了类似的变化，即使他们的血糖水平已经恢复正常。
罗思曼教授说:“我们仍在理解导致糖尿病的复杂相互作用，但我们希望抑制这些蛋白质变化的药物可能是治疗这种疾病的一种方法。”“事实上，我们已经知道，一些抑制钠进入阿尔法细胞的‘转运体’的药物对动物的糖尿病有积极作用——我们认为我们现在知道原因了。”
“像阿尔法细胞这样质量很小的东西，却能对人类健康产生如此大的影响，这很令人着迷，”克努森博士说，“我们认为，了解阿尔法细胞的调节细胞无论是健康人还是糖尿病人都会提高我们对糖尿病并为这一不断增长的患者群体提供新的治疗途径。”
进一步探索
