医学进展
2011年09月号
医学进展
医生日记

糖尿病治疗新突破:γ-氨基丁酸

    1型糖尿病是一种自身免疫性疾病,其特征为T淋巴细胞、巨噬细胞和其他免疫细胞对胰岛的浸润,从而造成β细胞的损失。在一项1型糖尿病病人调查中,超过70%患者的β细胞被破坏。寻找β细胞增殖的内源性生长因子引起了科学家越来越大的兴趣。肠促胰岛素激素(GLP-1)表现出对β细胞的刺激能力,并且在治疗2型糖尿病中有临床疗效,但它对1型糖尿病治疗效果不大,可能由于GLP-1对自身免疫的抑制效果不足。事实上,1型糖尿病的有效治疗方法需要抑制胰岛自身免疫过程和恢复β细胞功能。

    γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid,GABA)由谷氨酸经过谷氨酸脱羧酶(glutamic acid decarboxylase,GAD)催化而成,是中枢神经系统主要的神经递质。在成人大脑中,GABA通过GABAAR受体快速抑制神经元。激活GABAAR,即一个配体门控的氯离子通道,因为氯离子涌入而造成细胞膜的超极化。然而,在发育中的大脑,激活的GABAAR引起细胞膜去极化,调节神经细胞的增殖和成熟。GABAAR也表达在各种免疫细胞上,包括T细胞,表现出免疫抑制效果。

    GABA由胰腺β细胞产生。β细胞释放的GABA可以作用于α-细胞上的GABAAR,从而导致细胞膜的超极化,并抑制胰高血糖素分泌。胰岛素-AKT-GABAAR-胰高血糖素分泌途径的破坏可能是糖尿病患者胰高血糖素分泌不受抑制的一个潜在的机制。值得注意的是,有研究表明,β细胞也表达GABAAR,形成一个GABA自分泌信号系统。然而,这分泌系统对β-细胞功能的调节仍然不是很清楚。

    先前研究表明,持续的高血糖或胞浆ATP水平升高能抑制GABA从β细胞中释放。鉴于GABA-GABAAR信号在神经元细胞增殖和成熟的关键作用,中国(复旦大学华山医院)和加拿大(圣米高医院等)的研究人员联合开展的研究发现,γ-氨基丁酸(GABA)可同时作用于胰岛β-细胞和免疫系统,从而在胰腺β细胞中激活GABA-GABAAR信号可能对糖尿病患者有一定的治疗效果。在这项研究中,他们证明,与在α-细胞中诱导的超极化不同,在β细胞,γ-氨基丁酸诱导去极化,从而开放电压依赖性钙通道(VDCCs),并且激活依赖Ca2+的PI3K/AKT通路,调节细胞生长和存活。在1型糖尿病小鼠模型中,GABA通过促进β细胞的生长和生存来预防和逆转疾病的发生。此外,GABA表现出免疫抑制效果,从而保护β细胞不受自身免疫的破坏。(编译:贺利军)

参考文献:《Proceedings of the National Academy of Sciences》2011;108:11692-11697

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