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CNIO小组描述了病毒如何导致糖尿病

2020-10-22 09:18:33  

最近有报道说,尽管尚不知道其直接的“体内”作用及其在分子水平上的作用机理,但某些肠病毒(通常会引起不同严重程度的疾病的一种病毒)感染可能会引发糖尿病。现在,由西班牙国家癌症研究中心(CNIO)的纳比尔·朱德(Nabil Djouder)领导的生长因子,营养素和癌症小组的一组研究人员首次在细胞报告医学中展示了B4型肠病毒柯萨奇病毒(CVB4)如何诱发糖尿病。这些发现可能是为寻找新的治疗策略开辟道路的基本步骤。

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研究人员还指出,该发现可能与COVID-19大流行有关,因为临床信息表明SARS-CoV-2病毒感染与糖尿病之间可能存在关联。Djouder和他的团队建议,由于SARS-CoV-2受体在内分泌胰腺中表达,因此它可以像CVB4一样起作用并导致糖尿病,而与免疫反应无关。

胰岛素生产失败的分子机制

柯萨奇病毒属于肠病毒家族,也包括脊髓灰质炎病毒和回声病毒,可以引起从轻度流感样疾病到更严重的疾病,例如心肌炎,心包炎,脑膜炎或胰腺炎。怀疑这些病毒可引起人类糖尿病,但分子机制尚不清楚。

为了找到并描述这些机制,CNIO研究人员使用了移植了被CVB4感染的人胰腺细胞以及也感染了该病毒的人和小鼠胰岛素产生细胞的动物模型。

他们观察到,CVB4感染诱导URI失调,URI是一种调节多种细胞活动正常功能的蛋白质。“在这种情况下,URI下调触发了一系列分子事件,从而通过Pdx1的超甲基化和沉默使基因组发生了修饰。这对于内分泌胰腺中存在的β细胞的身份和功能至关重要,因此,所谓的胰岛,并负责生产和分泌胰岛素,即降低血糖水平的激素,”解释纳比勒Djouder,出版工作的主要作者细胞医学报告。“ PDX1沉默会导致β细胞的身份和功能丧失,后者变得更像α细胞,负责增加血糖水平,并因此导致高血糖症和随后的糖尿病,独立于任何免疫反应。”

研究人员通过使用各种基因工程小鼠模型和基因组研究证明了他们的发现。他们表明,老鼠胰腺中URI的丢失会改变β细胞的身份和功能,从而导致糖尿病。此外,他们观察到在β细胞中过表达URI的糖尿病小鼠对葡萄糖的耐受性更高。最后,他们在几个糖尿病患者的胰腺中证明URI,PDX1和病毒颗粒的表达在β细胞中相关,突出了肠道病毒感染与人类糖尿病之间的因果关系。

CNIO的结果可能有助于进一步了解引起当前大流行的病毒的病理作用:“与我们对肠病毒的研究类似,最近的一些临床观察也将SARS-CoV-2(负责COVID-19的病毒)与糖尿病相关联。受感染的患者。”“由于SARS-Co-V2的受体存在于β细胞中,因此研究这种病毒是否还改变URI功能并沉默PDX1的表达以影响β细胞功能,从而促进糖尿病将是有趣的。”

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