研究解释糖尿病患者微血管并发症高风险的原因

2014-2-11 14:02 来源: 生物谷
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  当体内小血管病变发生时,糖尿病患者发生微血管并发症的风险增加。其中最常见的问题是伤口未能正常愈合,这可能会导致溃疡,慢性感染,最严重的情况下,只能截肢。

  现在,Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC)研究者发现,一种名为PGC -1α的分子(已被证明可以促进肌肉血管的增长),对糖尿病患者的血管内皮细胞产生相反的效果,会损害血管生长,并导致危险的血管并发症。

  发表在Cell Metabolism杂志上的这项研究中,新的发现不仅有助于解释糖尿病患者微血管病变相关的分子机制,同时也揭示PGC -1α对不同细胞类型具有相反的影响,因此其作为一个潜在的新靶点治疗疾病应当谨慎。

  Zoltan Arany解释说:在美国,糖尿病是截肢的头号原因。虽然认为高浓度的葡萄糖是患者慢性溃疡和感染无法正常愈合的原因,但并没有完全理解这是如何发生的。这个新的研究中, Arany说,很明显,高浓度的血糖(糖尿病的标志),诱导血管内壁内皮细胞高水平的PGC -1α分子。这反过来,可以防止内皮细胞正常工作,抑制血管的生长。

  Arany实验室已经研究PGC -1α超过十年,对于这些分子的不同的角色,他已经发现,当身体某些部位血液循环不佳,PGC-1α会检测肌肉细胞中危险的低水平的氧气和营养,并产生响应,促进新血管的生长,这一过程称为血管生成。

  在肌肉细胞中,我们发现,PGC -1α是促代谢的,是血管生成的关键调节器,他解释说,但是,负责血管生成发生的关键细胞是内皮细胞。因此,我们决定调查内皮细胞PGC -1α在糖尿病中的作用。

  通过一系列的细胞培养实验,以及内皮特异性基因小鼠模型的实验,作者表明,PGC -1α在内皮细胞中被糖尿病诱导,强烈抑制内皮细胞迁移和血管生成,并导致血管功能障碍。这些结果无疑令人惊讶,因为PGC -1α对内皮细胞的影响与其对肌肉细胞的作用相反。

  在肌肉细胞中,它促代谢,当受伤或动脉堵塞的时候,会唤起更多的血管进行“救援”。但是,他补充说,而这种分子在内皮细胞中的行为完全不同,它阻止糖尿病患者血管生长和伤口愈合。

  这不仅是有趣和矛盾的,这一潜在的非常重要的发现提醒我们,同样的分子在不同的细胞类型中做不同的事情。Arany解释说,一个药物针对一个特定的途径,它可能对一个组织或细胞类型产生正面影响,但对另一个组织或细胞有着负面影响。

  PGC-1α激活时,被普遍认为是改善健康的,它是一个“好”分子,他补充道,但是,这些发现表明,在血管中情况并不是这样的,激活会导致潜在的严重问题。这项研究强调,例如,设计针对PGC -1α药物的时候需要谨慎。