医学进展
2011年02月号
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促红细胞生成素可治疗糖尿病

    糖尿病的发病机制为功能性胰岛β细胞数量相对不足,导致胰岛素产生量绝对或相对不足和血糖水平升高。因此,促进β细胞的生存和功能是各种类型糖尿病预防和治疗的最终目标。研究显示,促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)除能促进红细胞生成外,对非红系细胞也具有保护作用。人们在大脑、心脏、小肠、肾脏和胰腺内也发现了表面具有EPO受体的细胞。加拿大学者Diana Choi的团队最新研究显示,EPO可促进胰岛β细胞增殖、抗凋亡,并具有抗炎和促血管生成的功能,从而对胰岛β细胞发挥显著的保护作用。

    研究者用链球菌毒素诱导小鼠产生1型糖尿病,然后每周为这些小鼠注射3次重组人EPO。接受EPO注射的小鼠的血糖在整个研究期内维持正常,而对照组注射盐水的小鼠血糖明显升高。胰岛素耐受实验证实,治疗组小鼠血糖的维持不依赖于外周胰岛素敏感性升高,而是由于EPO直接促进了β细胞的功能。组织病理学显示,注射重组人EPO可扩大β细胞区域,促进β细胞的增殖并抑制凋亡。EPO还能促进胰腺内血管生成,提高小鼠胰腺内皮细胞生长的标志因子VIII和CD31的表达水平。实时定量PCR显示,注射重组人EPO的小鼠胰岛内bcl-xL和vegf mRNA水平较对照组明显升高,与此同时,IL-1B、TNF、IL-6和MCP-1等炎症因子的转录水平显著降低。

    EPO对2型糖尿病小鼠也有良好的治疗作用,作用机制与治疗1型糖尿病小鼠类似。由于2型糖尿病小鼠胰岛β细胞已经存在显著增生,EPO主要通过促进β细胞功能发挥治疗作用。治疗组小鼠在接受葡萄糖刺激实验中胰岛素分泌较对照组增多,提示EPO具有显著的增强β细胞功能的作用。EPO的抗β细胞凋亡作用也是其治疗2型糖尿病的主要机制之一。EPO能增强2型糖尿病小鼠胰岛内血管的强度,促进局部氧供。

    进一步研究显示,EPO对胰岛β细胞的作用是通过JAK2信号转导通路。EPO可以促进STAT5的活化和bcl-xL、c-myc基因的转录,提高c-kit mRNA的转录水平,后者是干细胞的表面标志,同时也存在于活化的胰岛β细胞表面。(编译:方笋)

参考文献:《Journal of the Experimental Medicine》2010;207:2831-2842

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