近期科学家们在人类糖尿病研究领域取得的新进展！

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近期科学家们在人类糖尿病研究领域取得的新进展！6 D) q7 D9 S" i3 d; T4 T
来源：生物谷原创 2023-11-29 11:32
/ w. w5 ~1 b$ m9 n2 l本文中，小编整理了近期科学家们在人类糖尿病研究领域取得的新进展！分享给大家！
  x4 c9 M# K6 }; j9 H本文中，小编整理了近期科学家们在人类糖尿病研究领域取得的新进展！分享给大家！
8 [' }% n2 }2 o【1】Nat Chem Biol：药物筛选有望帮助寻找新型糖尿病疗法" ]  E# F8 i* N- }6 D) i
doi：10.1038/s41589-023-01466-4
# {- g9 l; s2 [一个世纪前，在胰岛素被发现后，科学家们进行了大量的工作来揭示调节胰岛素分泌的分子网络；近日，一篇发表在国际杂志Nature Chemical Biology上题为“Checkpoint kinase 2 controls insulin secretion and glucose homeostasis”的研究报告中，来自Weill Cornell医学院等机构的科学家们通过研究发现，一种目前在临床试验中作为癌症疗法的药物或能刺激胰腺β细胞分泌胰岛素，这或许就揭示了2型糖尿病患者机体中胰岛素调节此前未知的一种机制，这项临床前研究发现或能为糖尿病生物学提供一种新型化学工具，从而为更好地治疗这种疾病指明道路。
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药物筛选有望帮助寻找新型糖尿病疗法。( U3 ]: N) O9 v6 A/ e+ o
图片来源：Nature Chemical Biology (2023). DOI:10.1038/s41589-023-01466-4
3 i, \2 q; a/ ?5 q- o9 C研究者Shuibing Chen说道，我们知晓胰岛素已经一个世纪了，但当提及控制胰岛素分泌的主要机制时，或许还有很多事情是未知的。因此，为了寻找新型胰岛素调节机制，研究人员通过在小鼠胰腺β细胞培养物中测试药物文库，开始寻找能刺激机体胰岛素分泌从而响应葡萄糖的特殊化合物。为此，研究人员决定建立一个重点文库而并非是进行大规模的药物筛选，因此他们就知道有些候选化合物或许参与了某些重要的生物学过程。" N$ Q% s# K$ m  `) U3 ~6 j
在筛选过程中，研究人员识别出了能促进胰岛素分泌的三种化合物，其中两种能靶向作用胰腺β细胞中已知的胰岛素调节机制，然而第三种则能靶向作用名为CHEK2的特殊蛋白，该蛋白在癌症中经常会发生突变，但此前与葡萄糖代谢无关。随后研究人员通过联合研究证实，在实验室培养的人类和非人类胰腺细胞中进行多项测试后，这种化合物能增加葡萄糖所介导的胰岛素分泌，这些研究数据让研究人员非常兴奋，因为在体外从小鼠到人类的胰岛，以及在体内从小鼠和非人类灵长类动物所得到的结果都是一致的。
% Q& u- ]& U+ R! I1 p4 X! b, ^【2】AJCN：摄入红肉或与机体2型糖尿病风险增加有关
' ]* T' f5 n: Gdoi：10.1016/j.ajcnut.2023.08.021
3 a5 S: b& b" W! d! R' L8 V' s& d近日，一篇发表在国际杂志American Journal of Clinical Nutrition上题为“Red meat intake and risk of type 2 diabetes in a prospective cohort study of US females and males”的研究报告中，来自哈佛大学陈曾熙公共卫生学院等机构的科学家们通过研究发现，每周只摄入两份红肉的人群或许相比少吃红肉的人群患2型糖尿病的风险更高，而且这一风险会随着红肉摄入量的增加而增加。他们还发现，利用健康的植物性蛋白来源食物（比如坚果和豆类）或适当的乳制品来代替红肉或许与机体患2型糖尿病风险降低有关。" w8 S: u: c8 w
研究者Xiao Gu表示，我们的研究结果强烈支持推荐限制红肉摄入的人类饮食指南，而这或许也适用于加工红肉和未加工的红肉等，尽管此前研究发现了红肉摄入和2型糖尿病风险之间的关联，但这项研究中，研究人员分析了参与者中大量的2型糖尿病病例，并对其进行了长时间的跟踪调查，为阐明这种关联或许增加了更大的确定性。在美国和全球范围内，人类2型糖尿病的发生率正在迅速上升，这或许让人担忧，因为这种疾病不仅是一种严重的负担，而且还是诱发人类心血管疾病、肾脏疾病、癌症和痴呆症的一种主要风险因素。
8 |6 [: y- e, l0 [+ e这项研究中，研究人员分析了来自护士健康研究（NHS）、NHSII和卫生专业技术人员随访研究（HPFS）中的216，695名参与者的健康数据，同时他们每隔2-4年利用食品频率调查问卷对参与者的饮食情况进行了评估，持续长达36年时间，在此期间，有超过2.2万名参与者患上了2型糖尿病。; m; I8 ~; f; W1 s  }" Y1 j3 D
【3】Nat Metabol：锻炼+减肥或许是抵御人类糖尿病的完美组合. x/ f* M. y" W
doi：10.1038/s42255-023-00829-4) F3 P6 s; ^8 v. q( r7 ?
目前研究人员并不清楚肥胖和前驱糖尿病人群在延时减肥计划中进行有规律锻炼所产生的额外治疗效果。近日，一篇发表在国际杂志Nature Metabolism上题为“Dietary weight loss-induced improvements in metabolic function are enhanced by exercise in people with obesity and prediabetes”的研究报告中，来自华盛顿大学医学院等机构的科学家们通过研究发现，锻炼与10%的减肥相结合或能显著改善肥胖和前驱糖尿病患者的健康状况。3 e3 [) }/ g9 c) a: n( i* o

, R; N: ~) V2 v. m1 X! c- D锻炼+减肥或许是抵御人类糖尿病的完美组合。
. y' \! E0 g" A5 I9 P9 j. r图片来源：Nature Metabolism (2023). DOI:10.1038/s42255-023-00829-4: H/ _% c. ^, _: |5 `* z
研究者表示，相比单纯减肥而言，有规律地锻炼能促使机体胰岛素的敏感性增加一倍以上，这或许就有望帮助预防或减缓患者的前驱糖尿病进展为2型糖尿病，同时还会降低其患心脏病的风险。Samuel Klein教授US活到，胰岛素抵抗是诱发肥胖人群患2型糖尿病、非酒精性脂肪肝疾病和血脂异常的主要因素。6 g1 `6 H2 N  E* W. }9 C' P
如今研究人员通过研究发现，相比仅减肥而言，锻炼与减肥相结合或会显著改善全身的胰岛素敏感性，从而降低机体患糖尿病的风险，并能在更大程度上治疗肥胖相关的机体代谢性疾病。肥胖会促使机体对胰岛素产生抵抗，从而导致机体血糖浓度升高；参与到本研究中的16名志愿者都为肥胖人群，其BMI在30至49之间（BMI为30就是肥胖的临界值），同时这些参与者还患有前驱糖尿病，且有机体胰岛素抵抗的医学证据。$ e/ L5 p# [9 o
【4】JAMA Netw Open：长期的1型糖尿病或与大脑加速衰老有关
2 j; c  o/ f7 m0 @doi：10.1001/jamanetworkopen.2023.16182
3 f4 m1 W4 M8 r  N& A. l目前研究人员对1型糖尿病患者机体大脑的结构变化知之甚少，也并不清楚是否有像阿尔兹海默病那样的神经退行性疾病的早期表现或大脑过早衰老的证据。近日，一篇发表在国际杂志JAMA Network Open上题为“Patterns of Regional Brain Atrophy and Brain Aging in Middle- and Older-Aged Adults With Type 1 Diabetes”的研究报告中，来自德克萨斯大学健康科学中心等机构的科学家们通过研究深入研究了1型糖尿病患者机体大脑的过早衰老的分子机理，文章中，研究人员证实了1型糖尿病和加速大脑衰老的放射学证据之间的关联。( I# w$ n' l; U$ b: h* W* @: P
这项研究中，研究人员对416名1型糖尿病成年人进行了评估，并以99名人口统计学上相似的无糖尿病成年人作为研究对照，这416名糖尿病患者参与到了此前一项名为EDIC（糖尿病干预和并发症流行病学研究计划，Epidemiology of Diabetes Interventions and Complications）的观察性研究计划中，这些参与者的中位年龄为60岁（44-74岁之间），中位糖尿病病程为37年（30-51年之间）。
( V: S0 b' T# u7 r2 B$ Z5 W  R# i6 E研究人员利用言语流畅性的认知测试、数字符号替换测试、线索制定B部分和槽钉板评估来评估参与者的心理运动和心理效应，记忆分数则来自韦氏记忆量表（Wechsler memory scale）的逻辑记忆分测试和韦氏数字符号替换试验（Wechsler digit symbol substitution test）。由认知测试所确定的较高脑龄与EDIC参与者较低的心理运动和心理效率有关，但在对照组中并未观察到这种情况，相关研究结果表明，参与者大脑老化的程度大约增加了6年时间。
+ j$ q, F! Y, D8 C5 R5 G% y【5】Nature：揭示一种细菌治疗有望降低胰岛素抵抗和预防糖尿病! S4 E% `* ^+ \- E+ T7 M9 u
doi：10.1038/s41586-023-06466-x
4 W7 n. F& h# h' F" d2 `% m$ c7 b近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Gut microbial carbohydrate metabolism contributes to insulin resistance”的研究报告中，来自日本理化学研究所综合医学科学中心的Hiroshi Ohno博士及其研究团队对人类粪便微生物组进行了遗传和代谢分析，然后在肥胖小鼠身上进行了验证实验，结果发现了一种肠道细菌，它可能有助于改善胰岛素抵抗，从而防止肥胖和2型糖尿病的发生。: d. \. c! O; W  o' R/ A+ f' H
胰岛素是胰腺对血糖（血液中的葡萄糖）的反应而释放的一种激素。正常情况下，胰岛素帮助葡萄糖进入肌肉和肝脏，使它们能够利用它。当一个人出现胰岛素抵抗时，就意味着胰岛素无法发挥其作用，因此会有更多的葡萄糖留在血液中，胰腺也会继续制造更多的胰岛素。胰岛素抵抗会导致肥胖、糖尿病前期（pre-diabetes）和2 型糖尿病。
$ _$ c  b, b; n! S, _: h' d我们的肠道中含有数万亿个细菌，其中许多细菌会分解我们吃下的碳水化合物，否则这些碳水化合物将无法被消化。虽然许多人都认为这种现象与肥胖和糖尿病前期有关，但由于细菌种类繁多，而且缺乏代谢数据，因此事实仍不清楚。* g, G; e5 R8 n; o
Ohno和他的团队通过综合研究解决了这一问题，并在此过程中发现了一种可能有助于减轻胰岛素抵抗的细菌。首先，他们研究了 300 多名成年人在定期体检时提供的粪便中可以检测到的代谢物。他们将这种代谢组（metabolome）与从这些人身上获得的胰岛素抵抗水平进行了比较。Ohno 说，“我们发现，较高的胰岛素抵抗与粪便中过多的碳水化合物有关，尤其是葡萄糖、果糖、半乳糖和甘露糖等单糖。”2 r; z0 V8 R1 }
【6】JAMA Netw Open：2型糖尿病或与机体结直肠癌风险增加直接相关" L' N" A1 ~5 \1 h$ v
doi：10.1001/jamanetworkopen.2023.43333! n/ |+ D# S, h6 }7 w2 B- b* s
2型糖尿病和结直肠癌对低社会经济状态和非洲裔美国人的负担往往不成比例，尽管糖尿病是一个新出现的结直肠癌风险因素，但在这些人群中糖尿病和结直肠癌之间的关联目前尚未得到充分的研究。近日，一篇发表在国际杂志JAMA Network Open上题为“Type 2 Diabetes and Colorectal Cancer Risk”的研究报告中，来自威斯康星大学等机构的科学家们通过研究发现，2型糖尿病或与机体患结直肠癌风险增加有关，而对于没有进行结肠镜检查和有吸烟史的个体而言，这种关联性或许会更强一些。1 @4 J4 {; e- |+ Q
文章中，研究人员利用来自前瞻性南方社区队列研究中的数据进行了一项队列研究，旨在分析是否在未被充分研究的人群中其机体患糖尿病与结直肠癌风险之间存在一定关联，这些数据包括54，597名参与者，其中包括66%的非洲裔美国人，53%的参与者年收入低于1.5万美元。( r0 O/ X* e2 b8 t
研究结果发现，在25，992名糖尿病参与者中有289名患者患上了结直肠癌，而在28，605未患糖尿病的参与者中有197名个体患上了结直肠癌，糖尿病和结直肠癌风险增加之间存在一定关联，其危险比为1.47。在没有进行结肠镜筛查的参与者和有吸烟史的参与者中，这种关联性或许更大，其风险比分别为2.07和1.62，或许是由于癌症筛查的差异；最近诊断为糖尿病的参与者中或许也存在更大的关联性，或许是由于最近参与者进行了癌症筛查，糖尿病持续时间少于5年vs持续时间在5-10年：风险比为2.55。8 k" X9 Z: w/ C6 ~; \
【7】Mayo Clinic Proceedings：高盐分摄入或许也会增加机体患2型糖尿病的风险
8 c" L6 |+ b) f# @. c+ G8 A( idoi：10.1016/j.mayocp.2023.02.029
5 v: l  G' E. g  F9 S那些有2型糖尿病患病风险的人群可能已经知道要尽可能避免吃糖，但最近的研究表明，其或许也需要尽可能避免吃盐；近日，一篇发表在国际杂志Mayo Clinic Proceedings上题为“Dietary Sodium Intake and Risk of Incident Type 2 Diabetes”的研究报告中，来自杜兰大学等机构的科学家们通过研究发现，经常在食物中添加盐或许与机体2型糖尿病患病风险增加有关。, }% l! Q% v: h0 y
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高盐分摄入或许也会增加机体患2型糖尿病的风险。% C" m3 `; W- |1 h) o+ ~
图片来源：Mayo Clinic Proceedings (2023). DOI:10.1016/j.mayocp.2023.02.029
: g9 n; Q/ P4 l这项研究中，研究人员调查了在英国生物样本库中登记的40多万名成年人群的盐摄入量；在11.8年的中位随访过程中，参与者中有有超过1.3万人患上了2型糖尿病，相比那些从不或很少吃盐的个体而言，有时、通常或总是吃盐的人患2型糖尿病的风险会高出13%、20%和39%的比例；研究者Lu Qi说道，我们已经知道，限制盐分的摄入会降低机体患心血管疾病和高血压的风险，但这项研究中我们首次发现，把盐瓶从餐桌上拿下来或许有助于预防2型糖尿病的发生。
$ ]5 Y2 _9 e+ F! n, T  o后期研究人员还需要进一步研究来确定为何高盐分摄入与机体2型糖尿病患病风险增加有关，然而，研究者Qi认为，盐分会让人们吃的更多，从而增加机体患诸如肥胖和炎症等风险因素的几率，而且研究还发现，频繁摄入盐分和机体较高的BMI和腰臀比之间存在一定的关联。7 ]- Y- B5 c; @1 m2 F- V* E; E
【8】AJHG：科学家识别出诱发人类1型糖尿病的新型核心基因7 \; O/ T$ G* G; M. L. }
doi：10.1016/j.ajhg.2023.04.0031 \( v$ i" ~! t9 |
近日，一篇发表在国际杂志The American Journal of Human Genetics上题为“Genome-wide aggregated trans-effects on risk of type 1 diabetes： A test of the "omnigenic" sparse effector hypothesis of complex trait genetics”的研究报告中，来自爱丁堡大学等机构的科学家们通过研究识别出了9个基因或许在增加人群患1型糖尿病风险上扮演着关键角色，其中4个基因此前已经被发现与人类1型糖尿病的发生相关。研究者认为，这一研究发现或有望帮助开发出新型疗法来预防并治疗这种疾病。
! F7 b9 I/ H, G目前1型糖尿病在英国影响着大约40万人的健康，一种新的疾病遗传学理论将研究人员所发现的基因分为两大类，即能对疾病发生产生直接影响的核心基因，和通过与核心基因发生相互作用来产生间接影响的调节性基因。本文研究是研究人员首次发现1型糖尿病的核心基因。为了精准确定这些核心基因，研究人员利用一种新方法深入研究了常见的改变（DNA序列的改变）对基因组中这些基因所产生的影响。
5 l- s2 R* F6 d  y; J- f2 f8 n) L人类的遗传组成有99.9%都是相同的，0.1%的差异则是由DNA序列的插入、缺失和替换所引起的，这些变异会影响基因的功能，有些变异则在人群中要比其它变异更为常见；此前的深入揭示常见突变与1型糖尿病之间关联的研究重点分析了任何遗传代谢改变对附近基因所产生的影响，这些被称之为顺式影响效应（cis effects）；于是研究人员调查了常见突变对更远端基因活性的影响，这些突变的长期影响被称之为“反式”影响效应（trans effects）。4 o3 ^% M  a' n  O* w1 l" N
【9】Nat Med：禁食或有望降低机体患2型糖尿病的风险$ ?# ]2 u" `& i6 V
doi：10.1038/s41591-023-02287-7" u7 o$ \) M: n) h1 Y
间歇性禁食似乎是一种能改善人类健康，且与卡路里限制（CR， calorie restriction）相当的可替代手段，然而，很少有试验考虑在“禁食”日期间应用进餐时间，这或许就是一个限制。近日，一篇发表在国际杂志Nature Medicine上题为“Intermittent fasting plus early time-restricted eating versus calorie restriction and standard care in adults at risk of type 2 diabetes： a randomized controlled trial”的研究报告中，来自阿德莱德大学等机构的科学家们通过研究发现，重点关注一天中早些时间进食的禁食饮食或许是降低机体患2型糖尿病的关键。
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" I! @% g  }) W5 p' o+ R' r+ M8 _9 E4 N禁食或有望降低机体患2型糖尿病的风险。
1 ?, j& P6 w+ C3 x3 Z) W$ s图片来源：Nature Medicine (2023). DOI:10.1038/s41591-023-02287-7
7 E' H. s$ c# S! g, Q文章中，研究人员比较了两种不同过得饮食方式，即有时间限制的间歇性禁食饮食和减少卡路里的饮食方式，研究者旨在观察哪种饮食方式对于易患2型糖尿病的人群更加有力。研究者Leonie Heilbronn教授说道，遵循有时间限制的间歇性禁食饮食模式或许能帮助降低人群患2型糖尿病的机会；而在一周内禁食三天的人，只有在这些天中的上午8点-12点之间进食，其在6个月后就会表现出比日常低热量饮食人群对葡萄糖的耐受性更强。
' H" x! ?, Q5 G$ d1 l) M4 S遵循间歇性禁食的参与者对于胰岛素或许更加敏感，且相比低热量饮食的参与者而言会经历血液中脂质的大幅下降。当机体中的细胞无法有效对胰岛素产生反应且失去产生胰岛素的能力时就会发生2型糖尿病，胰岛素主要负责控制机体血液中的葡萄糖水平。据估计，有近60%的2型糖尿病病例都能通过饮食和生活方式的改变而延缓或预防。目前在澳大利亚有大约130万2型糖尿病患者，且并没有有效的治愈性手段。
  \  X7 O* l  S7 _' d3 p1 s【10】Nat Commun：科学家识别出人类2型糖尿病进展的特殊生物标志物- r0 m% d* n( {& N! |& k+ e
doi：10.1038/s41467-023-38148-7/ O8 Z7 ?7 d8 s7 r0 ^% `% H' v
近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Identification of biomarkers for glycaemic deterioration in type 2 diabetes”的研究报告中，来自莱顿大学医学中心等机构的科学家们通过研究从来自3000名糖尿病患者的样本中识别出了能帮助开发新型糖尿病个体化疗法的生物标志物分子。. L" v9 P. @  T. [. i; N7 Y
这项研究是“欧洲糖尿病风险评估和进展研究计划”（European RHAPSODY project）的一部分，而RHAPSODY计划则是一项合作项目，包括来自20个学术机构、5个制药公司和2个中小企业的100多名科学家。研究者Guy Rutter表示，我们识别出了新型分子，其胡须能帮助临床研究团队识别并监测机体葡萄糖代谢的恶化情况；在这项研究中，研究人员选择系统性地检测患者糖尿病进展的生物标志物，这些生物标志物属于三个极为不同的分子类别：带电小分子（代谢产物）、脂质和蛋白质。# P( _8 R1 ~: f9 S
由于对来自欧洲3个队列和美国1个队列中3000名个体机体的血液样本进行复杂的分子测试，研究人员发现了20种分子或许与机体糖尿病的快速进展有关，这些分子包括9种脂质分子、3种代谢产物和11种蛋白质。在所测试的1300种蛋白质中，名为NogoR的蛋白质从中脱颖而出。为了巩固这些研究发现，研究者Rutter及其同事分析了机体血液中NogoR水平的增加对遗传修饰小鼠机体代谢的影响。通过给小鼠喂食高脂肪/高糖类饮食，研究者就能改善其机体的葡萄糖耐受；在db/db小鼠（2型糖尿病小鼠模型）中，研究人员还能恶化其机体胰岛素的敏感性，即调节机体血糖水平的能力。（生物谷Bioon.com）( H2 [7 v2 A; H3 N

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