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新技术开启胰岛素抗性新疗法

2018-03-11

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新描述的技术可以开启胰岛素抗性的病理生理学和治疗的多重研究,对糖尿病研究具有令人振奋的意义。

胰岛素抗性和糖尿病的风险

胰岛素耐受是糖尿病前期和2型糖尿病的主要危险因素之一;然而,这种耐受的确切原因仍是未知的。目前,主要影响因素被认为是超重和缺乏体力活动。

当肝脏、肌肉和脂肪细胞无法正确地对胰岛素作出反应时(胰岛素本来应该用于将葡萄糖转化为能量),就会发生胰岛素耐受。 因此葡萄糖不易被来自血流的细胞吸收,这刺激胰腺产生更多的胰岛素。这些更高的胰岛素水平有助于葡萄糖进入细胞,使血糖保持在“正常”健康范围内。

然而,最终,胰腺β细胞无法供应这种增加的胰岛素需求,血液中的葡萄糖含量就会升高,从而导致早期和真正的糖尿病产生。

了解胰岛素运动从而逆转胰岛素耐受

最近在“临床研究杂志”上发表的一项研究揭示了一种新的显微镜技术,可以更好地了解胰岛素运动,这可能会导致新的方法的产生,来逆转胰岛素抗性并有可能预防糖尿病的发作。

要充分了解胰岛素抗性,并有可能扭转这种现象,重要的是要描述胰岛素运动的一些背景细节。在胰岛素能够刺激肌肉细胞摄取葡萄糖之前,胰岛素必须通过穿过毛细血管内皮来离开血管从而进入肌细胞。

然而,到目前为止,内皮细胞胰岛素从血管转运到骨骼肌细胞的确切机制尚不清楚。这是由于缺乏直接测量体内毛细血管内皮分子流出速率的方法。

描述控制胰岛素如何离开毛细血管的机制的能力,将是理解胰岛素抗性发展关键的第一步。

微循环功能的测量与体内分子运输的结合

最近的研究开发了一种新型临床前显微镜技术,该技术将毛细血管胰岛素流出的直接可视化与体内胰岛素流出动力学建模相结合。这种定量活体荧光显微技术与数学建模相结合,使得研究人员可以跟踪和模拟荧光,标记胰岛素在小鼠体内穿过毛细血管时的实时运动。

胰岛素通过流体相输送穿过内皮

流体相输送是小鼠内皮细胞的胰岛素释放的主要方式,它可以通过以下任一方式实现:

  • 胰岛素通过内皮细胞间连接对流运动
  • 非特异性囊泡过程
  • 或两者的组合。

这一新发现反驳了以前的假设,即胰岛素转运是饱和的,或者它需要胰岛素受体。作者认为,与现有研究结果的差异来自所使用的技术不同;较早的研究着眼于人工培养的单层内皮细胞的运动,而这种新技术是在体内检查毛细血管。

对胰岛素抗性和糖尿病研究的启示

更进一步,新数据可以更多地了解胰岛素抗性的病理生理学和其潜在的治疗策略,例如开发小分子以增强胰岛素递送。

除了糖尿病之外,本研究中描述的新的体内成像技术适用于研究其他药物如何进入组织,有望在一系列治疗领域实现更多突破。

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