讲个故事,告诉你高血糖是有毒的!

我来给大家讲一个故事。这个故事不是天衣无缝的,但特别有助于我们理解一个医学现象,糖尿病是怎么逐渐加重的。

先来认识一个角色——VDAC1(电压依赖性阴离子通道),它算不上故事的主角,但作用很关键,要先出场才行。VDAC1是细胞膜或线粒体等细胞器膜上的一种蛋白质,结构非常复杂,作用十分重要,甚至可以决定细胞的生死存亡。已知在阿尔茨海默病早期,VDAC1异常增多或过度活跃就扮演重要角色,不过,那又是另外一个故事了。

我们继续讲这个与糖尿病有关的故事。胰腺中散在分布一些细胞团,叫“胰岛”(此处可以脑补海洋中的小岛画面)。胰岛中有一大类细胞专门制造/分泌胰岛素,叫“β细胞”(又称B细胞,占胰岛细胞总数的70%)。不用说,如果β细胞受损,不能正常分泌胰岛素,那就麻烦了,糖尿病随之产生。因为身体再无其他细胞可以分泌胰岛素,β细胞简直就是独苗苗。

一个大胆的猜想是,β细胞受损会不会是VDAC1异常所致,并进而导致胰岛素分泌减少?

研究人员直接拿2型糖尿病患者的胰岛与没有糖尿病者的胰岛作对比,发现2型糖尿病者胰岛VDAC1的表达上调,总量增加。进一步试验研究发现,用较高浓度葡萄糖处理胰岛β细胞(离体的),这些胰岛β细胞中VDAC1 表达水平上升;而用较低浓度葡萄糖处理胰岛β细胞(离体的),则VDAC1的表达水平没有变化。如此看来,2型糖尿病患者β细胞VDAC1过量表达,并且是高血糖诱导的。

VDAC1过量表达怎么就伤害β细胞了呢?正常情况下,VDAC1 定位在线粒体外膜上,调节线粒体的体积,从线粒体里面往外面转运ATP等(ATP是细胞内可以直接利用的能量,是一种“能量货币”),维持线粒体和细胞的正常功能。然而,研究人员发现,VDAC1 这种本该安家在线粒体外膜上的通道蛋白却很反常地大量出现在2型糖尿病患者胰岛β细胞的细胞膜上!(健康人胰岛β细胞的细胞膜上VDAC1很少)

这意味着,ATP可以通过VDAC1这个通道泄漏到细胞外面去,β细胞膜上异常大量出现的VDAC1通道蛋白,让细胞膜“千疮百孔”,能源泄漏,导致β细胞里面没有ATP可用,能量枯竭。研究人员评估,每个β细胞每秒钟至少要向细胞外泄露十万个ATP分子。胰岛β细胞很可能就是这样被活活饿死的。

后来的研究发现,首选降糖药物二甲双胍可以通过抑制VDAC1蛋白活性,帮助β细胞解围,从而治疗糖尿病。还不止于此,二甲双胍也因此被期待或许对阿尔茨海默病也有一定的疗效(有待研究证实),因为阿尔茨海默病的神经细胞上也有VDAC1蛋白异常增加啊。

小结:

《细胞代谢》发表的这项来自瑞典隆德大学Albert Salehi团队的研究提示,2型糖尿病患者的高血糖,会使一种叫“ VDAC1”的通道蛋白出现在错误位置(细胞膜)上,VDAC1让胰岛β细胞变得“千疮百孔”,ATP泄漏到细胞外,细胞内无ATP可用,能量枯竭。然后,β细胞被活活饿死,胰岛素越来越少,糖尿病加重不已。

高血糖是有毒的!会毒害你胰岛β细胞。

参考资料:

奇点网https://mp.weixin.qq.com/s/LIF8AaVIxf6T047C5xtjjA

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