科学家发现了饱和脂肪会加重糖尿病的关键细胞机制

科学家发现了饱和脂肪会加重糖尿病的关键细胞机制
南洋理工大学lkc医学院的科学家绘制了一种新的细胞途径,表明饱和脂肪有助于糖尿病的发展,并可能使疾病恶化,强调了它在代谢性疾病中的作用。图片来源:南洋理工大学LKCMedicine

新加坡南洋理工大学李光前医学院(LKCMedicine)的科学家绘制了一种新的细胞通路,表明饱和脂肪有助于糖尿病的发展,并可能使疾病恶化,强调了它在代谢性疾病中的作用。

通过对实验室培养的小鼠细胞和富含饱和脂肪饮食的小鼠进行实验,南大新加坡分校的科学家发现饱和脂肪酸可以降解一种名为FIT2的蛋白质,引发一系列分子事件,导致产生胰岛素的细胞失去功能并死亡。

当这些细胞死亡时,身体分泌足够胰岛素以应对碳水化合物的能力就会受损,从而导致糖尿病。然而,科学家们发现,部分恢复胰岛素生产细胞中的FIT2水平,可以减轻饱和脂肪造成的损害。

这些发现发表在科学杂志上美国国家科学院院刊PNAS)的研究指出,增加体内FIT2的产生可能是一种管理饮食性糖尿病的新方法。这种代谢疾病也被称为2型糖尿病,占糖尿病病例的95%,影响全球约4.62亿人。

科学家们说,这项研究还强调,对于糖尿病患者来说,除了糖和碳水化合物之外,还要控制肉类和奶制品的摄入量,因为饱和脂肪在红肉、加工肉类和奶制品中含量很高。

南大lkc医学营养、代谢与健康项目主任、该研究的主要作者优素福·阿里副教授说:“研究已经确定饱和脂肪是导致糖尿病的‘不健康脂肪’,但其机制尚不清楚。我们的研究证实了这种联系,并绘制出了这种情况发生的途径。我们还发现了一种新的蛋白质,我们可以用新的疗法来帮助控制疾病。在营养方面,研究结果表明那些用蛋白质代替白米的人可能需要注意饱和脂肪的摄入量,饱和脂肪在红肉、其他肉类和奶制品中含量很高。”

邱德普医院金钟糖尿病中心高级内分泌科顾问林素芝副教授没有参与这项研究,他说:“大多数人都知道富含饱和脂肪的饮食会导致心脏病。然而,很少有人知道,饮食中的饱和脂肪也会增加患糖尿病的风险或恶化糖尿病的控制。这在Yusuf Ali副教授的重要研究中可以看到,该研究解释了饱和脂肪如何干扰我们的胰腺维持健康血糖的能力,从而导致或恶化糖尿病。因此,我建议所有患有糖尿病和糖尿病前期的人健康饮食,减少饱和脂肪的摄入量。这是我给病人的建议。”

饱和脂肪如何导致糖尿病

胰岛素只在胰腺中由一种叫做β细胞的细胞产生。β细胞对糖的摄入和血糖浓度的峰值做出快速反应,分泌一些储存的胰岛素,同时产生更多。

除了糖,β细胞也吸收脂肪并将其储存在细胞内。这种脂肪储存调节新陈代谢和预防由于脂肪中毒,在细胞中过多的脂肪酸的结果。脂滴是在一种叫做FIT2(脂肪储存诱导)的重要蛋白质的存在下产生的2),如早期研究所示。

通过暴露到棕榈酸盐(棕榈油等食物中的饱和脂肪),南洋理工大学lkc医学研究小组表明,饱和脂肪会降解细胞中的FIT2蛋白质,导致脂滴数量减少。

相比之下,暴露于油酸盐(橄榄油等植物油中发现的不饱和脂肪)的小鼠细胞具有两倍多的FIT2蛋白质和脂滴。

尤素福副教授解释说:“当β细胞中的脂滴数量减少时,细胞调节脂肪酸的自然能力就会受损,导致脂肪中毒环境,导致细胞功能障碍和死亡。能够产生胰岛素来控制血糖水平的细胞越来越少,最终就会患上糖尿病。”

“快餐饮食”会损害葡萄糖耐量

科学家们用富含饱和脂肪和精制糖的西方饮食(就像快餐饮食一样)对小鼠进行研究,证实了他们对细胞的研究。

在一组小鼠中,科学家删除了胰腺β细胞中编码FIT2蛋白的基因部分,以特异性地去除这些细胞中的FIT2。在对照组中,FIT2蛋白保持完整。由于FIT2蛋白存在于身体的大多数细胞中,仅去除β细胞FIT2蛋白将使科学家们了解β细胞FIT2蛋白是如何导致糖尿病的。

在对两组小鼠进行了25周富含饱和脂肪和碳水化合物的饮食后,科学家们发现,没有β细胞FIT2的小鼠的血糖水平更高,而且在葡萄糖挑战后,这些小鼠难以控制血糖水平。

β细胞特异性基因缺失的小鼠分泌的胰岛素水平也较低。这表明,β细胞中FIT2的缺失损害了细胞的功能,随后影响了全身葡萄糖调节机制,导致糖尿病。

部分恢复FIT2水平可能会有所帮助

然而,初步的小鼠细胞研究表明,刺激FIT2蛋白的过度生产可能有助于减轻棕榈酸盐的影响。

为了证明这一点,科学家们首先人为地将FIT2基因引入小鼠细胞,然后将细胞暴露在棕榈酸盐中,这导致细胞中的FIT2蛋白降解。结果脂滴数量减少。

然而,由于FIT2基因被人为地引入细胞,细胞继续产生一些FIT2蛋白,部分弥补了棕榈酸盐暴露导致的蛋白质损失。结果,细胞内脂滴数量显著增加。

优素福副教授说:“总的来说,我们的研究结果表明饱和可能使胰脏内脂滴的形成失效通过靶向FIT2蛋白,导致糖尿病。因此,恢复细胞中脂滴的形成可能具有相当大的治疗价值,可以防止糖尿病前期和2型糖尿病进展期间β细胞功能障碍和损失。”

该团队现在正在进一步研究他们发现的这种机制如何帮助他们更接近一种管理糖尿病的新方法。


进一步探索

保存糖尿病胰岛素产生细胞的新策略

更多信息:David A. Gross等人,甘油三酯与脂肪储存诱导跨膜蛋白1和2的直接结合对脂滴形成很重要,美国国家科学院院刊(2011)。DOI: 10.1073 / pnas.1110817108
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引用:科学家发现饱和脂肪可以恶化糖尿病的关键细胞机制(2022,4月18日)检索于2022年10月12日从//www.puressens.com/news/2022-04-scientists-uncover-key-cellular-mechanism.html
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