美国南加州大学的Chia-Wei Cheng等研究人员在糖尿病小鼠模型中研究发现,对小鼠进行周期性的模拟禁食的饮食(fasting mimicking diet,FMD)治疗后,小鼠体内的胰岛细胞能逐渐恢复分泌胰岛素的功能,从而逆转糖尿病,相关文章发表在《细胞》杂志上。
当食物匮乏时,动物会通过让一些组织和器官发生萎缩,使得机体所需能量最小化而存活。当重新给予食物后,这些组织和器官会发生逆转。基于干细胞的疗法具有逆转器官功能障碍和疾病的潜能,但是受损组织的去除和器官再生程序的激活是主要挑战。然而,延长禁食和重新喂食是否也能够使胰岛再生,或使细胞发生重编程,从而引起功能性谱系发育,目前尚不清楚。
1型和2型糖尿病的特征是β细胞的去分化和分化转移,因此β细胞的重新编程、增殖或逐步再分化被推荐为治疗糖尿病的策略,由此可见,细胞谱系的转变是糖尿病病理过程和治疗中的关键。研究人员进行了一项小鼠试验,在给予小鼠为期4天的FMD后,逐渐诱导了Sox17和Pdx-1的表达,接着Ngn3驱动了产胰岛素β细胞的再生,这类似于胰腺发育中所观察到的情形。在1型和2型糖尿病小鼠模型中,经过FMD饮食后,恢复了胰岛素分泌能力,达到葡萄糖稳态。在1型糖尿病患者的胰岛中,禁食状态会使PKA和mTOR的活性减低,诱导Sox2和Ngn3的表达,促进胰岛素的生成。FMD的作用可以被胰岛素样生长因子1(insulin like growth factor 1,IGF-1)逆转,PKA和mTOR抑制剂可重现FMD的作用效果。
这些研究结果提示,FMD饮食治疗能促进胰岛细胞发生重编程,从而在来自1型糖尿病患者的胰岛中恢复胰岛素的生成,并可逆转小鼠的T1D和T2D表型。(作者:包丽霞)
参考文献:Cell 2017;168:775-788