作者：密歇根医学 - 密歇根大学 2025 年 2 月 18 日
线粒体应激会破坏糖尿病中胰岛素的产生，但逆转这种损害可能会恢复 β 细胞功能。
线粒体对于产生为细胞提供燃料并使其发挥作用的能量至关重要。
然而，线粒体缺陷与 2 型糖尿病等疾病的发生有关。患有这种疾病的患者要么无法产生足够的胰岛素，要么无法有效利用胰腺产生的胰岛素来维持正常的血糖水平。
多项研究表明，糖尿病患者产生胰岛素的胰腺β细胞线粒体异常，无法产生足够的能量。然而，这些研究尚未解释为什么细胞会出现这种行为。
在《科学》杂志上发表的一项研究中，密歇根大学的研究人员使用小鼠证明，功能失调的线粒体会引发影响 β 细胞成熟和功能的反应。
“我们想确定哪些途径对于维持正常的线粒体功能很重要，”内科研究助理教授、该研究的第一作者 Emily M. Walker 博士说。
为此，研究小组破坏了线粒体功能所必需的三种成分：DNA、一种用于清除受损线粒体的途径，以及一种维持细胞内健康线粒体池的途径。
“在所有三种情况下，完全相同的应激反应都被开启，导致β细胞变得不成熟，停止产生足够的胰岛素，并且基本上不再是β细胞，”沃克说。
“我们的结果表明线粒体可以向细胞核发送信号并改变细胞的命运。”
研究人员还在人类胰岛细胞中证实了他们的发现.
线粒体功能障碍影响多种类型的细胞
他们的结果促使研究小组将研究范围扩大到糖尿病期间受影响的其他细胞。
“糖尿病是一种多系统疾病——你的体重会增加，你的肝脏会产生过多的糖，你的肌肉也会受到影响。这就是为什么我们也想研究其他组织，”密歇根糖尿病研究中心主任、该研究的资深作者 Scott A. Soleimanpour 医学博士说。
研究小组在肝细胞和脂肪储存细胞中重复了小鼠实验，发现相同的应激反应被开启。两种细胞类型均无法成熟并正常发挥功能。
“虽然我们还没有测试所有可能的细胞类型，但我们相信我们的结果可能适用于受糖尿病影响的所有不同组织，”索莱曼普尔说。
逆转线粒体损伤可能有助于治愈糖尿病
无论细胞类型如何，研究人员发现线粒体的损伤不会导致细胞死亡。
这一观察结果提出了一种可能性：如果他们能够逆转损伤，细胞就会正常发挥作用。
为此，他们使用了一种名为 ISRIB 的药物来阻止应激反应。他们发现，四个星期后，β细胞恢复了控制小鼠血糖水平的能力。
“失去 β 细胞是患上 2 型糖尿病的最直接途径。通过我们的研究，我们现在对可能发生的情况以及我们如何干预和解决根本原因有了解释，”索莱曼普尔说。
该团队正在努力进一步剖析被破坏的细胞通路，并希望他们能够在糖尿病患者的细胞样本中复制他们的结果。
参考文献：《逆行线粒体信号控制代谢组织的身份和成熟度》作者：Emily M. Walker、Gemma L. Pearson、Nathan Lawlor、Ava M. Stendahl、Anne Lietzke、Vaibhav Sidarala、Jie Zhu、Tracy Stromer、Emma C. Reck、Jin Li、Elena Levi-D’Ancona、Mabelle B. Pasmooij、Dre L. Hubers、Aaron Renberg， Kawthar Mohamed、Vishal S. Parekh、Irina X. 张、Benjamin Thompson、张德强、Sarah A. Ware、Leena Haataja、Nathan Qi、Stephen C. J. Parker、Peter Arvan、Lei Yin、Brett A. Kaufman、Leslie S. Satin、Lori Sussel、Michael L. Stitzel 和 Scott A. Soleimanpour，2025 年 2 月 6 日，《科学》。
DOI：10.1126/science.adf2034
资助：突破性 T1D、NIH/国立卫生研究院、退伍军人事务部、美国糖尿病协会
原文连接: https://scitechdaily.com/scientists-identify-cellular-switch-that-may-reverse-diabetes/
2025年 2月 18日, 顾震帝整理