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可對抗糖尿病的新型脂肪酸分子

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可對抗糖尿病的新型脂肪酸分子

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脂質,一個包括脂肪及相關分子的化學家族,會造成動脈阻塞和心髒病發作。但是由於小心仔細跟蹤某一特定蛋白質的作用,研究人員已經發現了一類脂質可阻止或逆轉某些糖尿病和類似病症的小鼠的有害代謝變化。這些分子可能被用於治療自己,或它們會導致研究人員發現新的藥物。
 
雖然許多脂類是有益的,但它們中的一些名聲並不好,尤其是某些脂肪酸,即碳原子和氫原子組成的長鏈。例如,在加工食品中的反式脂肪酸可提高不健康膽固醇的水平,以及研究已發現,糖尿病和肥胖與血液中的脂肪酸的量的增加有關。
 
這項研究從脂肪酸的好處著手。它的起源可以追溯到20世紀90年代。研究人員發現,來自於患有肥胖或2型糖尿病的人的脂肪細胞往往攜帶非常低的GLUT4,這是一種幫助細胞吸收糖分的蛋白質。“這對控製血糖非常重要,”波士頓哈佛醫學院的分子內分泌學家芭芭拉·卡恩說。為了研究這種蛋白質的作用,她和她的同事們改變小鼠的基因,使它們的脂肪細胞產生額外的GLUT4,並且大口大口地吃糖。
 
生物科技
 
這些老鼠困擾著科學家至今。雖然它們是肥胖者,但它們和健康的齧齒動物有著相同的血糖和胰島素水平。額外GLUT4的出現,觸發脂肪細胞中產生額外的脂質。卡恩和她的同事們推測,一些脂類是有益的,並解釋了齧齒類動物的健康的新陳代謝。
 
為了尋找這些神秘的分子,卡恩的團隊聯手索爾克生物研究所的的脂質生物學家Alan Saghatelian及其同事。使用一種稱為質譜的技術,其可衡量和確定樣品中的分子,研究人員確定4種脂質在高產GLUT4的小鼠中更豐富,並破譯它們的分子式。
 
但是,這些分子在標準的脂質目錄中無處可尋。“我們正在處理一些新的東西,” Saghatelian說。在所有的脂質中,研究人員發現了16個密切相關的脂肪酸,它們被稱為FAHFAs,或脂肪酸羥基脂肪酸。
 
實驗中梳理出分子的代謝作用表明它們是有益的。例如,在一個實驗中,研究人員強行給正常小鼠喂食FAHFAs,這些小鼠已被喂食高脂肪食物和耐胰島素,這意味著它們不能像往常一樣對激素作出反應。這些動物中的血糖驟降,並產生葡萄糖耐受性,或有能力吸收分子。“可提供FAHFAs給動物治療糖尿病,” Saghatelian說。
 
FAHFAs並不局限於小鼠。卡恩和Saghatelian的團隊測試了來自於對胰島素有抗性的患者(因此有個很高的患糖尿病風險)和仍對胰島素敏感的患者的血液和脂肪。研究人員在本周的Cell雜誌上報告了,FAHFA品種之一在胰島素抵抗組的血液水平低於40%。
 
沒有參與這項工作、美國密歇根大學安娜堡分校的細胞生物學家艾倫·薩爾蒂爾說,研究人員很少發現新的脂質家族。脂質似乎能夠刺激生化途徑,研究人員已經探測作為糖尿病藥物的靶標,他說。如果進一步的研究證實了這一機製,FAHFAs可能表明,研究人員可以使用新方法修飾該途徑。
 
一個有趣的問題是恢複FAHFA水平是否有助於預防或治療糖尿病。研究人員在各種食物中發現FAHFAs,包括蘋果,蛋黃,牛肉和雞肉。不過,卡恩說,建議人們改變他們的飲食盡量消耗更多的分子,是不成熟的。即使大嚼脂肪酸也沒有用,他們的發現可能仍然引出新的治療方法。研究在體內產生和破壞FAHFAs的酶,或可幫助研究人員開發藥物來調節脂肪酸的量。