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近一个世纪前,胰岛素的发现将糖尿病从死刑改

日期:2019-04-16

 

今天,包括凯斯西储大学医学院研究人员在内的一个研究小组宣布了一项发现,该研究可以显着改善糖尿病患者的生活。

经过几十年关于胰岛素与细胞如何相互作用的猜测,国际科学家小组终于找到了一个明确的答案:在今天发表在“ 自然 ”杂志上的一篇文章中,该小组描述了胰岛素如何与细胞结合,使细胞能够将糖转化为细胞。能量 - 以及胰岛素本身如何通过这种联系改变形状。

“这些研究结果对糖尿病患者具有深远意义,”Case Western Reserve生物化学教授兼系主任Michael A. Weiss博士,博士,MBA,该团队的领导者之一说。“这些新信息成倍地增加了我们开发更好治疗方法的机会 - 特别是口服药物而不是注射器,笔或泵。”

Weiss,也是医学院的Cowan-Blum癌症研究教授,因其在胰岛素方面的研究而享誉全球。1991年,他用核磁共振技术描述了胰岛素的结广东11选5平台开户网址构; 最近他开广东11选5平台开户网址发了一种不需要冷藏的激素的初步版本,这对于发展中国家的糖尿病患者来说是一项重大突破。

然而,今天公布的结果是Weiss和整整一代致力于加强对糖尿病患者护理的科学家最有希望的结果。自从1969年牛津大学已故的Dorothy Hodgkin及其同事首次描述胰岛素的结构以来,他们一直试图解开激素如何与细胞结合的神秘面纱。

“从那以后,我们的理解就出现了僵局,”韦斯说。“我们希望我们打破了僵局。”

挑战的重要性部分来自于克服障碍所需的团队的多样性。Weiss与澳大利亚墨尔本Walter和Eliza Hall医学研究所副教授Mike Lawrence合作领导该项目。反过来,他们聘请了芝加哥大学,英国约克大学和捷克共和国布拉格有机化学与生物化学研究所的科学家。

科学家们认识到,细胞从食物中吸收糖作为身体的能量,但如果没有胰岛素(胰腺内分泌细胞分泌的胰岛素)的帮助,葡萄糖就无法广东11选5平台开户网址穿透细胞膜。为了吸收糖,大多数广东11选5平台开户网址细胞具有胰岛素“受体”,当激素流过血流时,它会结合激素。

研究人员使用分子遗传学方法测试了结构模型,以插入探针,探针又被紫外线激活进入受体。该程序创建了非常详细的三维图像 - 为Weiss,Lawrence及其同事提供了关键答案。

“胰岛素及其受体在相互作用时都会发生重排,”劳伦斯说。“一块胰岛素折叠出来,受体内的关键部分会移动以吸引胰岛素激素。你可以称之为'分子握手'。”

了解粘连机制可以提供糖尿病治疗方法的可能进展,现在通常是每天多次胰岛素注射。Weiss说,这一发现表明,将小分子“靶向受体的信号传导裂缝”可以允许注射的替代品,以及每天更少的剂量。

糖尿病患者由于胰岛素产生不足,细胞与胰岛素不完全或两者兼而有之而产生高血糖。这种疾病可引起广泛的并发症,包括心脏病,

根据美国疾病控制中心的数据,糖尿病影响了近2600万或广东11选5平台开户网址超过8%的美国人口。广东11选5平台开户网址