研究发现控制肝脏葡萄糖生成的分子开关，可能为II型糖尿病治疗提供靶点
索尔克生物研究所(Salk Institute for Biological Studies)的研究人员在解码人类新陈代谢的非凡探索中，发现了一对调节肝脏产生葡萄糖的分子。葡萄糖是一种单糖，是人类细胞的能量来源，也是糖尿病的关键因素。
在4月8日发表的一篇论文中自然,科学家们表示，控制这两种分子的活动——它们共同作用以产生或多或少的葡萄糖——可能会提供一种降低血糖以治疗胰岛素抵抗的新方法二型糖尿病．他们通过一个实验技术这是可能的糖尿病小鼠．
“如果你控制这些开关，你就可以控制葡萄糖的产生，这是糖尿病问题的核心2型糖尿病索尔克克莱顿基金会肽生物学实验室负责人马克·蒙特米尼教授说。
需要新药正在加速，蒙特米尼说，因为近2600万美国人患有II型糖尿病，估计有7900万人有患上这种疾病的风险。糖尿病是美国第六大死亡原因，每年的治疗费用估计为1160亿美元。
为了开发新的有效的糖尿病治疗方法，研究人员需要了解背后复杂而微妙的生物学人体新陈代谢以及当这个精细调节的系统失去平衡时产生的疾病，蒙蒂尼说。
在白天，人体燃烧葡萄糖，葡萄糖来源于我们所吃的食物。这是供应肌肉和身体其他部位消耗能量的燃料。晚上，当我们睡觉时，我们会恢复储存的脂肪作为一种非常可靠但释放缓慢的能量来源。但身体的某些部位，尤其是大脑，需要葡萄糖作为能量来源，即使我们禁食。
胰腺胰岛细胞控制能量方程的两边。它们位于胰腺，产生胰高血糖素，这是一种在禁食期间释放的激素，告诉肝脏制造葡萄糖供大脑使用。当我们进食时，这个过程会逆转，当胰岛释放胰岛素时，胰岛素会告诉肝脏停止制造葡萄糖。
因此，胰高血糖素和胰岛素是一个反馈系统的一部分，旨在保持血糖在一个稳定的水平。
蒙特米尼的实验室多年来一直专注于控制的中央开关葡萄糖生产在肝脏和其他控制葡萄糖感测和胰岛素产生的胰腺．他的主要发现之一是胰高血糖素----禁食激素----打开了一个基因开关(CRTC2)，增加了血液中葡萄糖的产生。反过来，当血液中胰岛素增加时，CRTC2的活性受到抑制，肝脏产生的葡萄糖就会减少。
“但是在胰岛素抵抗型II型糖尿病患者中，CRTC2开关被强烈打开，因为胰岛素信号没有通过，”Montminy说。“因此，肝脏会产生过多的葡萄糖，血液中的葡萄糖水平也会过高。在10到20年的时间里，葡萄糖的异常升高会导致慢性并发症，包括心脏病、失明和肾衰竭。”
《自然》杂志研究的新发现确定了一个中继系统，解释了胰高血糖素在禁食期间如何激活CRTC2开关，以及该系统在糖尿病期间如何受到损害。
科学家们说，这个中继系统涉及到肝细胞外部的一个分子受体(IP3)，他们称之为“分子水龙头”。胰高血糖素在禁食期间打开IP3的水龙头，允许钙的增加，钙是细胞中常见的信号分子。这刺激了一种被称为钙调神经磷酸酶的分子油门，它加速CRTC2，激活基因，允许肝脏通过产生更多来驱动代谢引擎葡萄糖．
Montminy说，这很重要，因为研究小组还发现，在糖尿病胰岛素抵抗中，肝脏中IP3受体和钙调神经磷酸酶的活性增加，导致血糖升高。
他说，因此，研究结果表明，可以选择性地抑制IP3开关和钙调神经磷酸酶加速器活性的药物可能有助于关闭CRTC2开关，并降低II型糖尿病患者的血糖。这正是研究人员使用这些化合物时发生的情况肝细胞。
他说:“我们显然还有很多工作要做，以确定这种策略是否适用于人类。”
