内分泌

糖尿病源头大起底!表观遗传“故障”了解一下

作者:佚名 来源:生物探索 日期:2018-06-07
导读

          根据国际糖尿病联合会( IDF ),德国有650多万人罹患糖尿病。其中,2型糖尿病占糖尿病患者的95%以上,这种糖尿病通常发生在老年时期,与肥胖和心血管问题有关。当餐后血糖升高需要大量胰岛素时,患者的胰腺会因为释放激素过慢,从而导致血液中葡萄糖含量过高。

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        根据国际糖尿病联合会( IDF ),德国有650多万人罹患糖尿病。其中,2型糖尿病占糖尿病患者的95%以上,这种糖尿病通常发生在老年时期,与肥胖和心血管问题有关。当餐后血糖升高需要大量胰岛素时,患者的胰腺会因为释放激素过慢,从而导致血液中葡萄糖含量过高。

β细胞不会死亡

        长期以来,人们一直认为胰腺胰岛素分泌减少是由于分泌胰岛素的器官β细胞死亡所致。然而,有证据表明,,而是。患有2型糖尿病的患者中的β细胞会因为经历 “去分化”(de-differentiation,分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化特性的细胞)过程而失去其身份、功能,恢复至与发育前体类似的状态,即缺乏分泌胰岛素能力的祖细胞样内分泌细胞。

        “代谢应激被认为是去分化的主要触发因素。而另一方面,找到破坏β细胞功能特性的表观遗传屏障也十分重要。”5月10日,Andrew Pospisilik团队在Cell Metabolism杂志发表了这一最新研究,他表示: “人类的β细胞可以存活40年以上,因此细胞需要强有力的机制来持续增强功能敏锐性”。

表观遗传学在复杂疾病中的作用

染色质依赖性

        这个来自Max Planck Freiburg大学的表观遗传学研究小组对理解糖尿病、肥胖症和癌症等复杂疾病表观遗传学效应有着浓厚的兴趣。复杂疾病之所以复杂,是因为它们源于复杂的遗传倾向,以及重要的非遗传成分,通常被称为“环境影响”。这种非遗传调节被认为集中在(chromatin-dependent)过程中。在我们的细胞中,。DNA的包装在细胞类型特异性基因调控(cell type-specific gene regulation)中起着至关重要的作用,在这种调控中,基因可以被“打开”或“关闭”。

表观遗传同一性障碍

        “最终,健康和去分化的β细胞都含有相同的DNA。造成差异的是由DNA包装修饰介导的(epigenetic identity barriers)。在某些方面,这些过程就像管弦乐队的乐谱。它们关注并协调基因是如何以及何时被激活或沉默的。”这项研究的第一作者Tess Lu解释说。

糖尿病染色质改变

一种

        通过对小鼠和人类中数以千计的来自非糖尿病和2型糖尿病个体的β细胞进行分析,研究小组发现,包装DNA的大约25种不同类型的染色质中,有两种关联β细胞功能障碍:染色质在糖尿病个体中,则出人意料地。

β细胞忘记了它们是谁以及 它们应该做什么

        在细胞中,如果遗传程序没有正确协调,细胞身份改变,功能识别(functional specializations)就会消失。随着时间的推移,这就导致。

无法控制血糖

        为了验证他们的观察结果,研究人员通过触发这些开关在小鼠模型上模拟了人类疾病病因。经过这种修饰的动物首先是健康的,并发育出正常的胰岛素分泌β细胞。但是到了中年左右,细胞就分化了,动物们再也了。

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