研究人员发现了一种能快速增加人类β细胞增殖的新药鸡尾酒

胰岛素
六聚体中六个胰岛素分子的高分辨率模型。图片来源:Isaac Yonemoto/Wikipedia

西奈山伊坎医学院(Icahn School of Medicine)的研究人员发现了一种由两类药物组成的新型组合,可诱导成年人β细胞(胰腺中产生胰岛素的细胞)以迄今为止观察到的最高速度增殖。这一研究结果是恢复人体产生胰岛素能力的糖尿病治疗的重要一步。

这个发现涉及到它抑制双特异性酪氨酸调节激酶1A (DYRK1A)和另一种抑制转化生长因子β超家族成员(TGFβSF)的酶。它们一起使细胞以每天5%到8%的速度增殖。这项题为“联合抑制DYRK1A, SMAD和三胸通路协同诱导成人Beta细胞的健壮复制”的研究今天发表在细胞代谢

西奈山糖尿病、肥胖和代谢研究所主任、该研究的第一作者安德鲁·斯图尔特医学博士说:“我们对这一新的观察结果感到非常兴奋,因为我们第一次能够看到人类细胞β细胞复制的速度足以补充人类的β细胞数量。”“我们已经发现了一种药物组合,使以适合治疗的速度再生。下一个大障碍是弄清楚如何将它们直接输送到胰腺。”

据斯图尔特医生说,没有目前市场上的药物可以诱导糖尿病患者的β细胞再生。与西奈山研究工作并行的是,其他研究人员正在研究胰腺移植、β细胞移植和β细胞干细胞替代糖尿病患者的β细胞,但这些方法都没有得到广泛应用。在美国,大约有3000万人患有糖尿病,还有近5000万到8000万人患有前驱糖尿病(也称为“代谢综合征”)。当胰腺中没有足够的β细胞,或者这些β细胞分泌的胰岛素太少时,糖尿病就会发生。胰岛素是维持血糖水平在正常范围所需的激素。糖尿病会导致严重的并发症:心脏病、中风、肾衰竭、失明和截肢。

长期以来,产生胰岛素的β细胞的丧失一直被认为是1型糖尿病的原因之一,在这种糖尿病中,免疫系统错误地攻击并摧毁了β细胞。近年来,研究人员得出结论,功能β细胞的缺乏也是2型糖尿病的一个重要因素。2型糖尿病是成年人最常见的一种糖尿病。因此,开发能够增加健康β细胞数量的药物是糖尿病研究的首要任务。

目前的这篇论文建立在斯图尔特博士和他的团队2015年在《自然医学》(Nature Medicine)上发表的一项研究的基础上,该研究表明,一种名为哈明(harmine)的药物在培养中推动了成年人类β细胞的持续分裂和增殖。他们还了解到,在用人类β细胞取代β细胞的小鼠中,哈明治疗可使血糖控制正常。虽然这是一个重大的进步,但增殖率低于糖尿病患者β细胞快速扩增所需的水平。

2017年,斯图尔特博士和他的团队在《自然通讯》(Nature Communications)上发表了第二篇论文,揭示了胰岛素瘤(一种良性的人类β细胞肿瘤)的基因异常,并作为“基因配方”,揭示了可以让β细胞再生的新药的靶点。

在目前的这篇论文中,Stewart博士和他的团队利用了胰岛素瘤的“遗传配方”,这表明两类药物的组合——DYRK1A抑制剂如harmine与TGFβSF抑制剂药物——将能够协同促进β细胞再生。这被证明是正确的。然而,这种新的药物组合并非没有障碍。斯图尔特博士说:“由于这些药物对人体的其他器官也有影响,我们现在需要开发一种方法,专门将这些药物输送到人类的β细胞。”“我们有包裹要送,但现在我们需要一个快递系统把它们送到确切的贝塔细胞地址。”

“β细胞再生是糖尿病治疗的‘圣杯’,”西奈山医学(内分泌学、糖尿病和血液疾病)副教授王鹏博士说,他也是这项研究的第一作者。“我们很高兴终于有了可以诱导β细胞增殖的药物,这种药物可能对1型和2型糖尿病患者有效。”

西奈山伊坎医学院的Dennis S. Charney医学博士、Anne和Joel Ehrenkranz Dean说:“这是糖尿病领域最令人兴奋的一系列发现之一,也是该疾病药物开发的关键下一步。”“在很短的时间内,斯图尔特博士和他的研究团队取得了令人难以置信的进展。他们的重要工作确实为许多人带来了希望。”

“我们知道,为了治愈1型糖尿病,让人们摆脱胰岛素依赖,我们必须找到增加β功能的方法Francis J. Martin博士说,他是JDRF Beta细胞再生和存活项目的研究副主任和领导者。现在,通过博士们的工作。Stewart和Wang,我们发现我们可以将人类β细胞的繁殖率提高到以前认为不可能的水平。未来仍有挑战,但这项工作让我们离恢复糖尿病患者胰岛素分泌的疗法更近了一步,并最终产生治愈方法。”


进一步探索

科学家发现了新生儿糖尿病背后的机制

期刊信息: 细胞代谢

所提供的西奈山医院
引用:研究人员发现一种新的鸡尾酒药物,可快速增加人类β细胞增殖(2018年12月20日),检索自2021年1月31日//www.pyrotek-europe.com/news/2018-12-drug-cocktail-human-beta-cell.html
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