Science|線粒體功能異??赡苁?型糖尿病的根本原因-肽度TIMEDOO

2025年2月9日,密歇根大學(xué)——近日,密歇根大學(xué)的研究人員在《科學(xué)》期刊上發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于線粒體功能與2型糖尿病的最新研究成果。研究發(fā)現(xiàn),線粒體功能的損傷會觸發(fā)胰島β細(xì)胞的不成熟與功能失常,進(jìn)而影響胰島素的分泌,可能是2型糖尿病發(fā)病的根本原因。

研究背景:

線粒體是細(xì)胞內(nèi)的能量工廠,負(fù)責(zé)為細(xì)胞提供所需的能量。盡管已有多項(xiàng)研究表明,2型糖尿病患者的胰島β細(xì)胞具有功能異常的線粒體,但這些研究未能解釋為什么這些細(xì)胞會表現(xiàn)出不正常的行為。通過這項(xiàng)新研究,科學(xué)家們首次揭示了線粒體功能失調(diào)與胰島β細(xì)胞功能喪失之間的直接聯(lián)系。

研究過程與發(fā)現(xiàn):

該研究團(tuán)隊使用小鼠作為模型,重點(diǎn)研究了影響線粒體功能的三種因素:線粒體DNA的損傷、清除損傷線粒體的路徑受阻以及維持健康線粒體池的路徑受損。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,這三種因素都會啟動相同的應(yīng)激反應(yīng),導(dǎo)致胰島β細(xì)胞變得不成熟、停止分泌足夠的胰島素,并最終喪失β細(xì)胞的基本功能。

“我們的研究表明,線粒體可以向細(xì)胞核發(fā)送信號,改變細(xì)胞的命運(yùn)?!毖芯恐斫淌贓mily M. Walker博士說道。

研究人員還通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn),這一發(fā)現(xiàn)也適用于人類胰島島細(xì)胞,進(jìn)一步驗(yàn)證了線粒體功能異常在2型糖尿病發(fā)病機(jī)制中的重要作用。

擴(kuò)展研究:

隨著研究的深入,團(tuán)隊擴(kuò)展了對其他受糖尿病影響的細(xì)胞類型的研究,發(fā)現(xiàn)相同的應(yīng)激反應(yīng)也在肝臟細(xì)胞和脂肪細(xì)胞中被激活。這表明,糖尿病不僅影響胰島β細(xì)胞,其他多種細(xì)胞類型也受到線粒體功能異常的影響,可能導(dǎo)致體內(nèi)多個系統(tǒng)的異常,進(jìn)而加劇糖尿病的癥狀。

“糖尿病是一種多系統(tǒng)的疾病,除了胰腺,肝臟和肌肉也會受到影響。這也是我們擴(kuò)展研究的原因?!泵苄髮W(xué)糖尿病研究中心主任、資深作者Scott A. Soleimanpour博士表示。

逆轉(zhuǎn)線粒體損傷或有望治愈糖尿?。?/strong>

一個重要的發(fā)現(xiàn)是,線粒體損傷并沒有導(dǎo)致細(xì)胞死亡。這一發(fā)現(xiàn)為逆轉(zhuǎn)線粒體損傷提供了可能性,科學(xué)家們認(rèn)為,如果能夠修復(fù)線粒體的損傷,細(xì)胞功能或許能恢復(fù)正常。

為了驗(yàn)證這一假設(shè),研究人員使用了名為ISRIB的藥物,該藥物可以阻止應(yīng)激反應(yīng)。經(jīng)過四周的治療,實(shí)驗(yàn)小鼠的β細(xì)胞恢復(fù)了正常的胰島素分泌功能,能夠有效控制血糖水平。

“失去正常的β細(xì)胞是2型糖尿病發(fā)生的直接原因。通過我們的研究,我們現(xiàn)在找到了可能的發(fā)病機(jī)制,并且能夠干預(yù),解決問題的根本原因?!盨oleimanpour博士總結(jié)道。

未來展望:

研究團(tuán)隊目前正在進(jìn)一步探索細(xì)胞內(nèi)受損的分子通路,并計劃在糖尿病患者的細(xì)胞樣本中復(fù)制他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。希望通過深入研究,能夠?yàn)樘悄虿〉闹委熖峁┬碌乃悸贰?/p>

總結(jié):

這項(xiàng)研究揭示了線粒體功能異常與2型糖尿病之間的關(guān)鍵聯(lián)系,并為糖尿病的潛在治療策略提供了新的方向。如果能夠通過藥物修復(fù)線粒體損傷,可能有助于恢復(fù)β細(xì)胞功能,從而為糖尿病的治療開辟新的路徑。

參考文獻(xiàn):Emily M. Walker et al, Retrograde mitochondrial signaling governs the identity and maturity of metabolic tissues,?Science?(2025).?DOI: 10.1126/science.adf2034

編輯:王洪

排版:李麗