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糖尿病

一枝独秀!这个糖尿病药物能促进骨骼生长

来源:环球医学编写    时间:2017年09月13日    点击数:    5星

随着越来越多的患者成功地通过增加胰岛素敏感性的药物来治疗糖尿病,医生和研究人员发现了一个严重的问题:药物似乎能降低骨细胞产生的活性,使病人容易骨折和骨质疏松。而近日美国科学家的新发现颠覆了这一传统认知:一种能逆转小鼠糖尿病和肥胖的药物竟有增强骨骼的作用!

这种名叫TNP(2,4,6-三硝基苯酚,也被称为苦味酸)的试验化合物经常被用于肥胖和糖尿病的研究,现在发现其在小鼠的治疗中可以促进新骨的形成。这与目前广泛使用的糖尿病药物形成鲜明对比。这种药物能改变骨髓中成骨细胞和脂肪细胞的平衡,从而使骨骼更强壮。如果TNP在人类中有相似的作用,它甚至能够刺激骨折后的骨生长或防止老化引起的骨质流失。

德州西南大学的干细胞研究者Sean Morrison介绍说,有数以百万的人患有骨质疏松症(不管有没有糖尿病),我们需要新的药物以促进他们的骨骼形成。Morrison和他的同事已经证明,高脂肪的饮食会使小鼠生成更多脂肪和更少骨质的骨骼。这是因为饮食中瘦素增加,通常影响大脑中饱腹感,促进了骨髓中脂肪细胞而非骨细胞的发育。这表明营养对骨髓和骨骼的平衡有直接的影响。

Morrison的论文提醒了佛罗里达州Scripps研究所的干细胞研究员Siddaraju Boregowda,他发现转基因小鼠即使喂养高脂肪饮食也不会获得身体脂肪或发展为糖尿病。他和他的老板、干细胞研究员Donald Phinney想知道,这些老鼠是否也能防止高脂肪饮食伴随的骨髓增肥。

他们联系了当时正在做这项小鼠研究的分子生物学家Anutosh Chakraborty。这些实验小鼠缺乏称为肌醇六磷酸激酶1(IP6K1)的酶的基因,已知IP6K1在脂肪堆积和胰岛素敏感性中起作用。科学家怀疑失去的酶可能影响动物的间充质干细胞(MSCs)——骨髓中发现的能够发展骨细胞和脂肪细胞并构成骨骼的干细胞。如果太多的脂肪细胞发育,它们代替骨细胞从而削弱骨骼。

研究人员给转基因和正常小鼠喂食高脂肪饮食8周,发现不仅转基因小鼠的脂肪细胞比正常对照组少,而且生产的骨细胞比正常小鼠高。科学家们开始尝试使用药物在正常小鼠中达到相同的效果。8周后,他们为正常小鼠喂食高脂肪饮食,并每天注射TNP,一种知名的IP6K1抑制剂或安慰剂。当他们分析动物的骨骼和骨髓时,他们发现接受TNP的小鼠具有更多的骨细胞、更少的脂肪细胞和更大的总体骨骼面积。IP6K1抑制剂显然保护小鼠免受高脂肪饮食的不利影响。

德克萨斯A&M医学院的干细胞研究员Darwin Prockop说,这项研究产生了令人惊讶的结果:一种目前正在探索降低胰岛素抵抗的新疗法促进而非减少小鼠骨骼的形成。

研究人员仍然需要弄清楚TNP是如何仅作用在MSCs,而不是在整个身体上抑制的其他酶。Boregowda说,抑制IP6K1是糖尿病和肥胖患者的潜在靶标。他和他的同事现在热衷于在各种骨相关疾病中验证他们的发现。他推测TNP甚至可以帮助治愈骨折。另一方面,Phinney则有更大的憧憬。他怀疑治疗是否也可用于太空旅行,因为宇航员的骨骼特别容易因为零重力而弱化。这是一个全新的科学和药物发现领域。

 

(环球医学编辑:石 岩)

 

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