医学进展
2012年03月号
医学进展
有争议的话题
在他乡

硫酸乙酰肝素的降解促进1型糖尿病发病

    自身免疫反应造成的胰岛β细胞破坏是1型糖尿病的病因之一。1型糖尿病患者体内呈现胰岛素绝对缺乏状态,无有效根治方法。目前的研究结果认为,1型糖尿病的发病机制为胰岛内单核细胞浸润并激活T细胞依赖性的自身免疫反应,导致分泌胰岛素的β细胞损伤,但是关于β细胞损伤的始动原因仍不明确。

    澳大利亚学者Andrew F. Ziolkowski的团队研究发现,小鼠胰岛内高度表达一种黏多糖——硫酸乙酰肝素,后者对β细胞存活有着重要意义。非肥胖型糖尿病小鼠(Non-obese diabetic,NOD)能自然发生1型糖尿病,其主要发病机制为胰岛内单核细胞浸润并引起分泌胰岛素的β细胞损伤。由于与人类1型糖尿病发病机制类似,NOD小鼠是目前用于研究1型糖尿病的主要动物模型。

    研究者将小鼠胰岛分离后发现,在体外,胰岛内硫酸乙酰肝素含量迅速减少至体内水平的50%以下,胰岛β细胞表面的硫酸乙酰肝素含量也明显减少。经过2天的培养后,β细胞内的硫酸乙酰肝素可转移至细胞表面,但是该过程加速了β细胞死亡,说明β细胞内的硫酸乙酰肝素参与维持其存活过程。肝素是一种与硫酸乙酰肝素结构类似的物质。给体外培养的β细胞提供肝素可以使后者免于死亡,其生存率较对照组明显提高(95% vs 37%),同时还能增强β细胞对活性氧自由基损伤的抵抗性。

    乙酰肝素酶可以降解硫酸乙酰肝素,利用乙酰肝素酶处理胰岛可促进胰岛细胞凋亡。在体内,NOD小鼠胰岛细胞的自身免疫损伤与胰岛内浸润的单核细胞密切相关。这些单核细胞可分泌乙酰肝素酶,降解硫酸乙酰肝素,促进β细胞损伤及死亡。尽管胰岛细胞内也存在乙酰肝素酶,但这些酶为非活性酶,不参与硫酸乙酰肝素的降解和致病过程。此外,NOD小鼠体内给予乙酰肝素酶抑制剂PI-88可防止胰岛内硫酸乙酰肝素降解,使NOD小鼠罹患1型糖尿病的比例较对照组降低50%,并延缓小鼠发病过程。

    上述结果提示,硫酸乙酰肝素是维持胰岛β细胞生存的重要因子,硫酸乙酰肝素的降解是胰岛β细胞死亡的主要原因,未来1型糖尿病治疗的靶点可能关注于抑制胰岛硫酸乙酰肝素降解。(编译:方笋)

参考文献:《Journal of Clinical Investigation》2012;122:132-141

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