生物鐘系統(tǒng)(晝夜規(guī)律)使生物體可以預(yù)測地球物理時(shí)間的周期性變化,并適應(yīng)這些變化。人體中幾乎所有的細(xì)胞都包含分子鐘,該鐘調(diào)節(jié)并同步新陳代謝功能,使之晝夜變化24小時(shí)。如今,越來越多的證據(jù)表明,由于時(shí)區(qū)變化頻繁,工作日程不規(guī)律或老化而造成的內(nèi)部時(shí)鐘紊亂,對包括2型糖尿病在內(nèi)的人類代謝性疾病的發(fā)展具有重大影響,這種干擾似乎阻止了胰島中分泌胰島素和胰高血糖素的胰島細(xì)胞的正常功能,胰高血糖素是調(diào)節(jié)血糖水平的激素。歡迎大家點(diǎn)擊右上角 關(guān)注 我們,歡迎大家評論,有糖尿病等健康問題私信 回復(fù) 糖尿病 交流
通過比較2型糖尿病人供體和健康人的胰腺細(xì)胞,日內(nèi)瓦大學(xué)(UNIGE)和瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)醫(yī)院(HUG)的研究人員首次證明了晝夜規(guī)律對胰腺細(xì)胞的影響,發(fā)現(xiàn)來自2型糖尿病人類供體的胰島細(xì)胞具有受損的晝夜節(jié)律振蕩器。晝夜節(jié)律鐘的破壞伴隨著激素分泌的擾動(dòng)。
此外,研究人員使用從檸檬皮中提取的稱為Nobiletin的時(shí)鐘調(diào)節(jié)分子,成功地“修復(fù)”了被破壞的細(xì)胞時(shí)鐘,并部分恢復(fù)了胰島細(xì)胞的功能。這些結(jié)果發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上,提供了有關(guān)糖尿病護(hù)理創(chuàng)新方法的第一見解。
兩年前,由醫(yī)學(xué)和細(xì)胞生理學(xué)與代謝學(xué)系首席研究員Charna Dibner以及UNIGE醫(yī)學(xué)學(xué)院和HUG糖尿病研究中心領(lǐng)導(dǎo)的研究小組已經(jīng)表明,在嚙齒動(dòng)物中,胰腺細(xì)胞鐘的擾動(dòng)導(dǎo)致胰島素和胰高血糖素分泌中斷,從而促進(jìn)糖尿病的發(fā)作。但是,人類的處境如何呢?
“我們以前也曾觀察到,如果在體外細(xì)胞培養(yǎng)中人為破壞胰腺細(xì)胞的時(shí)鐘,則會(huì)損害關(guān)鍵胰島激素(胰島素和胰高血糖素)的分泌。因此,我們在此報(bào)告的下一步是弄清2型糖尿病人胰島中的晝夜節(jié)律是否受到干擾,如果存在,這種干擾將如何影響胰島功能?!?/p>
Dibner博士實(shí)驗(yàn)室研究員Volodymyr Petrenko,這些出版物的第一作者
利用組合的生物發(fā)光-熒光延時(shí)顯微鏡技術(shù),該技術(shù)可以隨著時(shí)間的推移非常精確地跟蹤活細(xì)胞中的分子時(shí)鐘活動(dòng),科學(xué)家們比較了全天2型糖尿病供體和健康受試者的胰腺細(xì)胞行為。Charna Dibner說:“結(jié)論是無可爭議的?!?2型糖尿病的胰島細(xì)胞的生物節(jié)律既顯示晝夜節(jié)律振蕩的振幅減小,又顯示差的同步能力。“結(jié)果,激素分泌不再協(xié)調(diào)。此外,在2型糖尿病患者中觀察到的胰島素和胰高血糖素分泌在時(shí)間協(xié)調(diào)方面的缺陷與在具有人工干擾的晝夜節(jié)律的健康胰島細(xì)胞中測得的缺陷相當(dāng)。”
晝夜節(jié)律時(shí)鐘代表控制各種細(xì)胞功能的每日周期。這些時(shí)鐘有幾個(gè)互鎖的同步級別,主要是光,它特別調(diào)節(jié)位于大腦下丘腦的中央時(shí)鐘。就像管弦樂隊(duì)中的指揮一樣,它可以調(diào)節(jié)器官和細(xì)胞中存在的外圍時(shí)鐘。因此,后者被部分地中央調(diào)節(jié),但是根據(jù)它們的功能,在每個(gè)器官甚至在每個(gè)細(xì)胞中的功能都不同。Charna Dibner說:“胰腺細(xì)胞還受到禁食和食物攝入的節(jié)律的影響,并受到嚴(yán)格的荷爾蒙調(diào)節(jié)。因此,協(xié)調(diào)所有級別的調(diào)節(jié)可優(yōu)化代謝功能。胰腺胰島的時(shí)鐘失調(diào)會(huì)導(dǎo)致功能受損:他們不再期待來自食物的信號。的確,如果您在晚上而不是白天吃相同的食物,則由于新陳代謝的最佳反應(yīng),體重增加會(huì)更快?!?/p>
研究的第二步:日內(nèi)瓦科學(xué)家使用Nobiletin(一種小型時(shí)鐘調(diào)節(jié)劑分子)(一種檸檬皮的天然成分,最近發(fā)現(xiàn)了其對生物鐘的影響)來重新同步時(shí)鐘。Volodymyr Petrenko說:“通過作用于核心時(shí)鐘組件之一,它可以有效地重置人類胰島的振蕩幅度。而且一旦時(shí)鐘重新同步,我們也觀察到了胰島素分泌的改善?!?/p>
Charna Dibner說:“這是原理性的第一個(gè)證明,即修復(fù)受損的生物鐘可能有助于改善胰島激素分泌的功能。我們將首先在動(dòng)物模型中體內(nèi)探索這種修復(fù)機(jī)制。我們的社會(huì)經(jīng)歷代謝疾病的流行增長,伴隨著工作和飲食安排的改變,以及睡眠不足。通過重新同步被擾動(dòng)的分子鐘,可以通過我們希望通過個(gè)性化的飲食和鍛煉計(jì)劃或借助時(shí)鐘調(diào)節(jié)分子,最終能夠?yàn)橛绊懭蛉丝诒壤粩嘣鲩L的流行性代謝問題提供創(chuàng)新的解決方案?!?/p>
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