从分子水平探索肾病和糖尿病的治疗之道 健康

2021-04-27
摘要:在全世界大约1亿名慢性肾脏病患者中,他们当中也有许多同时也是糖尿病患者。4月7日是世界卫生日,今年世界卫生日的主题为“打败糖尿病”,这一主题,对于当下的中国具有特殊意义——据世卫组织透露,中国大约有1.1亿名患糖尿病患者;更值得关注的是,还有近5亿的成年人处于糖尿病前期。如果不采取措施,到2040年中国糖尿病患者将...

在全世界大约1亿名慢性肾脏病患者中,他们当中也有许多同时也是糖尿病患者。4月7日是世界卫生日,今年世界卫生日的主题为“打败糖尿病”,这一主题,对于当下的中国具有特殊意义——据世卫组织透露,中国大约有1.1亿名患糖尿病患者;更值得关注的是,还有近5亿的成年人处于糖尿病前期。如果不采取措施,到2040年中国糖尿病患者将增至1.5亿人,并成为中国社会沉重的疾病负担。

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从某种程度上讲,战胜糖尿病不仅仅只是追求治疗一种疾病。随着时间的流逝,糖尿病对身体的许多系统会产生影响,并可能在眼睛、皮肤、双脚、心脏和肾脏等器官中引起并发症。

实际上,在全世界大约1亿名慢性肾脏病患者中,有许多患者同时也患有糖尿病。因此,当希望之城临床糖尿病、内分泌学及新陈代谢科教授及主任 Ping Wang博士(中文名:王秉训)在寻求解决糖尿病肾损伤的疗法时,他的研究可能会为其他所有面临肾脏疾病的患者带来新的曙光。

Wang 博士告诉我们:“糖尿病是肾衰竭的主要原因之一。我们确实没有找到针对慢性肾病的最佳治疗方法。如果患者的病情发展至终末期肾衰竭,就只能进行透析,或者是进行肾脏移植。他们正在遭受许多常人难以忍受的痛苦,我们需要为他们找到更可行的选择。”

医生和科学家们将那些潜在的治疗方案带到了实验室里。一些可能对患者带来巨变的解决方案,甚至可能就藏在某些谨小慎微处,诸如调节肾脏健康或疾病的细胞运行过程。

ATP或成为问题的关键所在

在对糖尿病及其并发症的研究中,Wang博士特别关注细胞的一个部分:作为其动力装置的微观结构部分——线粒体。

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线粒体模型

在正常情况下,一系列的分子信息会引导线粒体吸收糖类副产物。当激素胰岛素结合到细胞上时,分子信息就开始传递。线粒体一旦被激活,就会利用这些糖副产物来处理血液中的氧气。这种被称为ATP分子的产物是细胞化学能量的来源。

也正是因为线粒体在代谢过程中承担着非常基础的作用,因此一旦当其无法正常工作时,便会引发一些重大的健康问题。为了更好的理解它的作用,Wang 博士将线粒体类比于汽车的发动机。

“一辆消耗大量汽油的旧车,不仅输出功率有限,而且还会产生很多污染。当线粒体不能正常工作时,也会发生同样的事情:它们不能产生足够的能量,还会产生有毒的副产物,可能会导致肾脏衰竭。”

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早在2009年,Wang博士和他的研究小组就曾揭示过生物化学信号链之间所存在的一个重要环节,通过这个环节,胰岛素促进了线粒体的运动。他们精确的找到了一条发挥着重要作用的通路,AKT。而最近,Wang博士实验室的一项最新研究发现,相同的通路可能也会与治疗慢性肾脏疾病产生重要联系。

激活AKT通路或能保护肾脏细胞

2020年年底,《国际肾脏》(Kidney International)期刊发表了一项由Wang博士领导的研究,提出了激活AKT通路可以保护肾脏细胞的早期证据。

研究人员开发了两种实验室模型,一种是线粒体中的AKT存在信号传导缺陷的模型,而在另外一种模型中,线粒体中的ATK信号传导则表现强劲。在模拟肾脏损伤的情况下,AKT贫乏的模型表现不佳,存活率仅约23%,而在富含AKT模型中,存活率则表现的更好,约有77%。

Wang博士表示:“我们发现,糖尿病的一种机制参与了肾脏损伤进程的发展。这可能为我们开发新策略以改善包括糖尿病患者在内的肾脏疾病预后提供了机会。”

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他和他的研究团队正在进行更进一步的研究,目的在于挑选出一种可以促进AKT信号传导的现有药物,或者设计一种全新的药物。

改善肾病及糖尿病治疗,任重而道远

Wang博士强调道,这方面的研究仅仅是希望之城糖尿病、内分泌及新陈代谢科,以及亚瑟· 瑞格斯(Arthur Rigg)糖尿病与代谢研究正在进行的诸多研究中的一部分。他说:“我们的使命是改善糖尿病患者的生活。我们希望开发出新的策略来更好地预防和治疗该疾病及其并发症。”

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亚瑟· 瑞格斯糖尿病与代谢研究中心

希望之城在研究和治疗糖尿病方面有着悠久的历史,其中包括促成合成人胰岛素背后的技术。这项技术由与研究机构同名、同时也是该机构主要捐赠者、现任糖尿病及药物发现中心Samuel Rahbar主席的Arthur Riggs博士所开发的。

今天的亚瑟· 瑞格斯糖尿病与代谢研究中心成为了击破糖尿病各大难题的创新科学家们的摇篮。在这些揭示糖尿病并发症起因和潜在治疗方法的研究人员名单中,包括著名的生物化学家Rama Natarajan博士,他论证了未在DNA中编码的遗传因子是如何导致糖尿病性肾脏疾病的。Wang博士表示:“一直以来,希望之城都是研究糖尿病肾脏疾病分子机制和基础科方面的领导者。我对能为这一传统继续做出自己的贡献感到兴奋。”

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希望之城是位于美国西岸的癌症与糖尿病治疗和研究中心,为帮助中国癌症患者的远程诊疗,希望之城开发了“远程第二诊疗意见服务 RSO”。通过这项服务,患者不仅可以免去来回奔波的辛苦,也降低了前往医院感染其他病毒的风险,因而有助于减轻焦虑情绪。


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