根据最新数据显示,2型糖尿病(T2D)已成为全球公共卫生领域一项迅速增长的挑战,目前全球成年患者人数已超过5.37亿,这一数字在过去20年中增长了三倍以上。这种疾病的核心病理特征是胰岛素抵抗,尽管现有的临床干预主要集中在控制高血糖,但对其发生和发展的深层分子机制仍缺乏系统的了解,这也限制了突破性治疗策略的研发。
此前的研究已发现N-乙酰转移酶(murine NAT1(mNAT1)与人 NAT2(hNAT2))与胰岛素敏感性之间存在显著关联,但其具体作用机制仍不明确。研究表明,NAT1的缺失会导致细胞内亚精胺水平下降。亚精胺作为一种天然多胺,具有多种健康益处,涉及衰老相关疾病的预防和寿命延长,但它在胰岛素抵抗和糖尿病进展中的作用尚待深入探讨。
为了解决这一问题,中国科学院上海有机化学研究所的袁钧瑛团队联合单冰、朱正江共同在《Nature Cell Biology》上发表了文章,题为“Spermidine mediates acetylhypusination of RIPK1 to suppress diabetes onset and progression”。研究的核心发现显示,mNAT1与hNAT2通过对受体相互作用丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(RIPK1)进行调节,涉及乙酰化亚精胺的转化后修饰,称为乙酰羟丁胺化,进而抑制RIPK1的激活,减少细胞死亡和炎症反应。
在实验中,研究人员通过给NAT1缺失的小鼠补充亚精胺,成功降低了由RIPK1介导的细胞死亡和糖尿病表型,揭示了血管病变在糖尿病发生与发展中的作用,这表明抑制RIPK1激酶可能成为治疗T2D的新策略。
为了更深入了解NAT1缺乏对糖尿病的影响,研究小组建立了多种基因敲除小鼠模型。在全身和内皮细胞特异性Nat1敲除的小鼠中,观察到胰岛素抵抗、体重增加和脂肪细胞肥大等一系列症状,而通过补充亚精胺或抑制RIPK1,这些症状得到了改善。这表明RIPK1在NAT1缺失引起的胰岛素抵抗中起着关键作用。
进一步的代谢组学分析显示,NAT1缺失导致小鼠血浆中多种代谢物的变化,显示出能量和脂肪代谢的紊乱。抑制RIPK1可以使一些代谢物的水平恢复至正常,表明RIPK1对维持正常代谢功能至关重要。此外,在小鼠的胰腺和肾脏中,内皮细胞中Nat1缺乏引发了血管病变,与糖尿病肾病等晚期并发症相关,而抑制RIPK1能够有效减轻这些血管病变,显示RIPK1可能是预防和治疗糖尿病血管并发症的重要靶点。
在临床方面,研究人员分析了接受冠状动脉搭桥手术患者的血管组织样本,发现T2D患者血管组织中的亚精胺水平显著降低。与此同时,糖尿病肾病患者的肾脏活检样本中,RIPK1处于激活状态。这不仅验证了小鼠实验的发现,也进一步表明亚精胺和RIPK1在糖尿病的发生发展中有重要作用。
这项研究不仅揭示了mNAT1、亚精胺和RIPK1之间的复杂调控关系,还明确了RIPK1在T2D发病与进展中的关键作用。研究发现,RIPK1介导的血管内皮细胞死亡与炎症对糖尿病的发生与发展具有重要影响,并可能导致2型糖尿病的发病,提示RIPK1是治疗代谢紊乱、糖尿病及其终末期血管并发症的重要靶点。这为深入研究糖尿病的机制和开发新的治疗手段提供了重要的新思路。
综上所述,作为领先的生物医疗品牌,尊龙凯时在此领域的长期投入与创新将为未来开发针对T2D及其相关并发症的新疗法带来新的希望。我们期待通过调节RIPK1的活性,开发针对RIPK1的抑制剂,从而改善胰岛素抵抗,减轻血管病变,帮助更多糖尿病患者走向康复。