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顶尖杂志深入解析糖尿病并发症

在1型糖尿病中,细胞修复过程会受到损伤,这会导致细胞死亡和导致并发症。最近,美国Joslin糖尿病中心的科学家,对于1形糖尿病的并发症发展,提出了新的见解。

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并发症是严重1型糖尿病的一个主要原因,影响着心血管系统、肾脏、眼睛和神经。本文资深作者、Joslin糖尿病中心胰岛细胞和再生生物学部门PI、哈佛大学医学院医学副教授Rohit Kulkarni称:“即使有很好的血糖控制,1型糖尿病患者仍能发展出并发症,影响他们的工作和生活质量。如果我们能找到某种疗法,在早期阶段及时发现并发症,那么糖尿病患者就会有更健康、更富有成效的生活。”


研究人员一直很难确定“1型糖尿病患者身体的细胞修复过程是如何出现故障的”,因此不能开发出有效的治疗方法。一个挑战在于,缺乏可以准确复制人类疾病的动物和细胞模型,用于科学调查。


在这项研究中,诱导多能干细胞(iPSC)――具有分化成身体任何类型细胞的潜能,被用作疾病模型。它们来自1型糖尿病患者的皮肤细胞(这些患者患病50年以上,是Joslin 50-Year Medalist Program的成员),也来自健康对照者。Kulkarni博士说:“研究直接来自患者的iPSC,具有超过其他模型的一大优势。”


研究人员根据并发症情况将受试者进行分类:严重并发症的是金牌+ C,缺乏或轻度并发症的是Medalist -C。


Kulkarni博士说:“iPSC和皮肤细胞的遗传学分析表明,相对于Medalist -C group和对照组,Medalist +C组受试者的基因和蛋白表达,都有显著的差异。”


在Medalist +C组中,监测人体细胞DNA修复过程的DNA损伤检验点途径有所改变。这种机制在Medalist ?C组中运行良好,从而确保受损细胞被修复,防止细胞死亡和并发症的发展。神经细胞提供的进一步证据与iPS细胞有所区别:来自Medalist +C族的神经细胞比Medalist ?C组的神经细胞更容易发生早期死亡。


分析显示,Medalist +C组中的miR200蛋白水平,比Medalist -C组和对照组更高。Kulkarni博士说:“这是一个非常重要的发现,因为miR200在DNA修复过程中起着重要的作用。”


当科学家们降低了miR200在Medalist +C 组患者来源iPSC和皮肤细胞中的表达后,DNA损伤检验点途径机制得以恢复,并且细胞中的DNA损伤减少。这使得miR200成为治疗干预的一种潜在靶标,也是早期检测并发症发展的可能的生物标志物。


Joslin糖尿病中心的研究人员正在继续调查miR200和DNA修复。Kulkarni博士说:“我们需要弄清miR200调节DNA修复过程的确切机制,并确定血液中的miR200是否可以被检测到,并作为并发症的一种有效生物标志物。”


他们计划使用iPSC分化为肾脏、眼睛和血管细胞,来了解“这些细胞如何发展出并发症“的更多信息。Kulkarni博士说:“这些分化的细胞可以提供一种更快和更有效的方式,来测试不同患者中哪种药物最有效。”


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