糖尿病治疗新视角,生物钟控制血糖水平




加州大学圣迭戈分校的生物学家发现了一种化学物质,提供了一个可用来治疗2型糖尿病、肥胖病等代谢紊乱疾病的一个全新的途径。

Science7月13日报道一项研究成果,令人惊讶的是,他们所分离出的化合物并不直接控制肝脏中血糖的合成,而是影响昼夜节律生物钟的调节。

科学家早就怀疑,糖尿病和肥胖可能与生物钟有关。例如,实验中改变了生物钟的小鼠,往往会变的肥胖和患上糖尿病。两年前,加州大学圣迭戈分校生物科学部主任Steve.Kay为首的研究小组首次发现的生物钟和糖尿病之间的生化关联。他们发现一个调节植物、昆虫和哺乳动物的生物钟而且控制肝脏中葡萄糖合成的关键蛋白质。调节该蛋白的水平会提高糖尿病小鼠的健康状况。

现在,Kay和他的团队已经发现了一种可以很容易开发成药物的小分子,它通过复杂的信号通路控制生物钟、调节肝脏中葡萄糖的生成。老鼠和人及其他动物一样,当夜晚不能进食的时候,需要以其他方式来保持稳定的葡萄糖水平供应给大脑。“在白天,即使我们是在空腹状态下,我们的生物钟也会关闭那些控制肝脏生产出更多葡萄糖的信号,因为这是我们需要吃东西的时间。”

这个可以调节葡萄糖水平的小分子物质被命名为“KL001”,它的发现也是极偶然的。来自k实验室的科学家在试图找到一种延长生物钟的分子,叫做“longdaysin”的化合物被发现能够延长人体细胞每天超过10小时的生物钟。然后他继续搜索,以找到更多化合物延长或放慢昼夜节律。



Steve.Kay

“我们发现,像longdaysin一样放缓生物钟,但又没有抑制蛋白激酶,所以我们必需知道这种新化合物的作用原理,当我们找到作用靶点时,我们惊呆了,KL001与之结合的蛋白原来是我们实验室在过去20年间一直在植物、果蝇和哺乳动物身上研究的生物钟蛋白,隐花色素。”

“这些研究表明,KL001有效防止蛋白酶体系的隐花色素降解,这是另一惊喜发现。”Kay说“它干扰了降解隐花色素的信号通路。”

“在小鼠肝细胞,我们发现KL001抑制了促使葡萄糖产生的胰高血糖素基因的表达,”Kay说“这个惊喜的发现将打开更多我们目前无法想象的新颖疗法的大门。”

这项研究是由来自美国国立卫生研究院的资助。

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