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新研究表明:編碼為GLUT4的基因,是保持血糖水平的關鍵

發布者:艾美捷科技    發布時間:2023-06-13     
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       保持健康的血糖水平非常重要。當我們吃含有碳水化合物的食物時,如土豆、面包、水果和意大利面,葡萄糖會在消化過程中釋放出來。它進入血液,然后胰腺產生胰島素,一種幫助血糖進入細胞的激素。一旦葡萄糖進入細胞,它就被身體用作燃料,剩下沒有被使用的都被儲存在肝臟中以備后用。


       對于糖尿病患者來說,血糖在血液中積累,可能會造成長期損害,增加心臟病、心臟病發作、中風、腎病、神經損傷和眼病的風險。


       如何保持健康的血糖水平?

Glu.jpg

圖源:百度百科


       近日,一項對全球超過55000人的DNA進行的研究,揭示了我們在進食后如何保持健康的血糖水平,這對我們理解2型糖尿病患者的血糖過程是如何出錯的具有重要意義。這項研究發表在《自然遺傳學》雜志上。


       患2型糖尿病的風險隨以下幾個因素而增加,比如年齡較大、超重或肥胖、缺乏體育鍛煉和遺傳易感性。如果不及時治療,2型糖尿病會導致并發癥,包括眼睛和足部問題、神經損傷,以及心臟病發作和中風的風險增加。


       胰島素是這種疾病發展的關鍵因素,它是一種調節血糖水平的激素?;加?型糖尿病的人無法正確調節他們的血糖水平,要么是因為當血糖水平升高時,他們不能分泌足夠的胰島素,比如在飯后,要么是因為他們的細胞對胰島素不太敏感,這種現象被稱為“胰島素抵抗”。


       到目前為止,大多數關于胰島素抵抗的研究都集中在空腹狀態——也就是飯后幾個小時——此時胰島素主要作用于肝臟。但當胰島素作用于我們的肌肉和脂肪組織時,我們大部分時間都處于饑餓狀態。


       人們認為,在所謂的“葡萄糖挑戰”(例如,一杯含糖飲料或一頓飯)之后,胰島素抵抗的分子機制在2型糖尿病的發展中起著關鍵作用。然而,人們對這些機制知之甚少。


       劍橋大學代謝科學研究所聯合主任Stephen O’Rahilly教授說:“我們知道,有些患有特殊罕見遺傳疾病的人,胰島素在禁食狀態下完全正常工作,主要作用于肝臟,但在飯后就很差了,主要作用于肌肉和脂肪。目前尚不清楚的是,這類問題是否在更廣泛的人群中更常見,以及它是否與患2型糖尿病的風險有關?!?/p>


       為了研究這些機制,一個國際科學家團隊使用了28項研究的遺傳數據,其中包括55,000多名參與者(沒有人患有2型糖尿病),尋找影響含糖飲料兩小時后測量的胰島素水平的關鍵遺傳變異。


       研究小組發現了10個新的基因座(基因組區域)在飲用含糖飲料后與胰島素抵抗有關。其中8個區域患2型糖尿病的風險較高,這凸顯了它們的重要性。


       其中一個新發現的基因座位于編碼GLUT4的基因中,GLUT4是一種關鍵的蛋白質,負責在進食后將血液中的葡萄糖吸收到細胞中。這個位點與肌肉組織中GLUT4的減少有關。


       為了尋找可能在葡萄糖調節中起作用的其他基因,研究人員轉向取自小鼠的細胞系,研究這些位點內和周圍的特定基因。這導致了14個基因的發現,這些基因在glut4運輸和葡萄糖攝取中起著重要作用,其中9個以前從未與胰島素調節有關。


       進一步的實驗表明,這些基因影響了細胞表面GLUT4的含量,可能是通過改變蛋白質從細胞內部移動到細胞表面的能力。到達細胞表面的GLUT4越少,細胞從血液中清除葡萄糖的能力就越差。


       Alice Williamson博士說:“令人興奮的是,它表明我們如何從大規模的基因研究轉向了解我們身體運作的基本機制,特別是當這些機制出現問題時,它們是如何導致2型糖尿病等常見疾病的?!?/p>


       考慮到飯后血糖調節問題可能是2型糖尿病風險增加的早期跡象,研究人員希望發現相關機制可以在未來帶來新的治療方法。


       “我們的發現為開發阻止2型糖尿病發展的治療方法開辟了一條潛在的新途徑。它還表明,動態挑戰測試的基因研究可以提供重要的見解,否則這些見解將被隱藏?!?/p>


       這項研究得到了惠康基金會、醫學研究委員會和國家健康與護理研究所的支持。


       文章參考:

       Genome-wide association study and functional characterisation identifies candidate genes for insulin-stimulated glucose uptake

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