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糖尿病作為一種常見(jiàn)多發(fā)病,是危害人類(lèi)健康的重要疾病。長(zhǎng)期以來(lái),糖尿病主要的治療方式為口服降糖藥或注射胰島素等制劑。這些方法雖然起效快,但持續(xù)時(shí)間短,患者需要長(zhǎng)期甚至終身用藥,容易導(dǎo)致副作用積累及藥物敏感性降低,危害患者的身心健康和生活質(zhì)量。
是否有可能實(shí)現(xiàn)單次給藥后持久有效控制血糖?日前,溫州醫(yī)科大學(xué)李校堃院士團(tuán)隊(duì)黃志鋒課題組聯(lián)合上??萍即髮W(xué)沈偉課題組,給出了肯定的回答。
黃志鋒介紹,團(tuán)隊(duì)聯(lián)合上??萍即髮W(xué),通過(guò)側(cè)腦室注射或鼻腔給藥方式,為糖尿病小鼠模型提供成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子4(FGF4),一次治療可產(chǎn)生長(zhǎng)達(dá)7周以上(相當(dāng)于在人類(lèi)中數(shù)年)的持久控糖作用,為開(kāi)發(fā)能夠持續(xù)緩解糖尿病的創(chuàng)新療法提供了理論依據(jù)。
發(fā)現(xiàn)糖尿病“新藥源分子”——FGF4
成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGFs)是哺乳動(dòng)物體內(nèi)重要的內(nèi)源調(diào)節(jié)蛋白,其通過(guò)與細(xì)胞膜表面成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGFR)結(jié)合而啟動(dòng)特定的信號(hào)通路,介導(dǎo)細(xì)胞命運(yùn)走向,調(diào)節(jié)多種細(xì)胞的遷移、增殖、分化、存活、代謝活動(dòng)和神經(jīng)功能,最終影響組織再生、機(jī)體代謝。
FGFs家族有23個(gè)成員,分別命名為FGF1到FGF23。
近年來(lái),多項(xiàng)研究表明:FGFs家族多個(gè)成員(如FGF1和FGF4等)具有重要的糖脂代謝調(diào)控功能。如針對(duì)遺傳自發(fā)性2型糖尿病小鼠模型,通過(guò)FGF1中樞側(cè)腦室單次給藥,能產(chǎn)生長(zhǎng)達(dá)數(shù)周的持久降糖效應(yīng)。但該方法對(duì)高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖糖尿病疾病模型無(wú)效,且持久控糖機(jī)制一直不清晰。
研究中,黃志鋒課題組篩選鑒定出糖尿病“新藥源分子”——FGF4,并與上海科技大學(xué)沈偉課題組等合作,將FGF4通過(guò)中樞側(cè)腦室給藥至2型糖尿病小鼠模型,發(fā)現(xiàn)單次給藥可產(chǎn)生持續(xù)7周以上的控糖作用;并且,在針對(duì)高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖糖尿病這一更接近人類(lèi)代謝綜合征的疾病模型中,F(xiàn)GF4表現(xiàn)出更為持久的降糖效應(yīng)。
揭秘FGF4持久控糖作用機(jī)制
FGF4是如何實(shí)現(xiàn)持久降糖效應(yīng)的?課題組進(jìn)一步針對(duì)FGF4的持久控糖機(jī)制進(jìn)行研究。首先,通過(guò)基因編輯技術(shù)構(gòu)建不同腦區(qū)或基因敲除的老鼠,進(jìn)一步通過(guò)高脂飲食誘發(fā)形成2型糖尿病模型。團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),F(xiàn)GF4通過(guò)靶向作用于下丘腦中基層中的葡萄糖敏感神經(jīng)元(GSNs),驅(qū)動(dòng)該類(lèi)神經(jīng)元表面高表達(dá)的FGFR1c受體激活,糾正糖尿病小鼠的葡萄糖敏感神經(jīng)元放電頻率,重構(gòu)其比例,跨器官促進(jìn)了外周骨骼肌糖吸收,從而發(fā)揮出持久控糖作用。
黃志鋒用《西游記》里唐僧和孫悟空來(lái)作類(lèi)比介紹這一作用機(jī)制:悟空(葡萄糖)本領(lǐng)高強(qiáng),但過(guò)度活躍時(shí)往往會(huì)釀成麻煩(糖尿病)。這時(shí)候,唐僧(FGF4)念起咒語(yǔ),通過(guò)孫悟空腦袋(下丘腦中基層)上的緊箍咒(GSNs)控制其行為,恢復(fù)穩(wěn)態(tài)。
為FGF4無(wú)創(chuàng)治療糖尿病提供可能
FGF4是一種蛋白質(zhì),進(jìn)入人體以后會(huì)被消化分解,就不是原來(lái)的物質(zhì),也就失去了藥效,因而不能口服給藥。實(shí)驗(yàn)中,研究團(tuán)隊(duì)將FGF4通過(guò)中樞側(cè)腦室注射給藥至2型糖尿病小鼠模型,進(jìn)而發(fā)揮控糖作用。但這種給藥方式在臨床轉(zhuǎn)化過(guò)程中顯然是不可能實(shí)施的,那么如何才能將FGF4便捷有效地遞送到患者的中樞系統(tǒng)?
研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種裝載FGF4的柔性納米脂質(zhì)體,采用鼻腔給藥的方式,同樣展現(xiàn)出持久的抗糖尿病效應(yīng),為研發(fā)糖尿病FGF4無(wú)創(chuàng)治療手段提供了理論和技術(shù)支撐。
“研究團(tuán)隊(duì)將圍繞上述重要發(fā)現(xiàn),更深入地探索并闡明FGF4長(zhǎng)效控糖完整機(jī)制。在此基礎(chǔ)之上,按照創(chuàng)新藥物的申報(bào)標(biāo)準(zhǔn)和要求,盡快推動(dòng)成藥性研究。”黃志鋒表示,希望將來(lái)糖尿病等代謝性疾病患者能夠用上長(zhǎng)效控制的藥物,提高生活質(zhì)量。
《中國(guó)教育報(bào)》2023年07月03日第7版
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