從醫(yī)學(xué)的角度來(lái)看，糖尿病有不同的類(lèi)型。成熟期發(fā)病型糖尿病(MODY)是一種罕見(jiàn)的單基因(由單一基因突變遺傳引起)類(lèi)型的糖尿病，占糖尿病病例的1-2%。MODY3是高加索人群中最常見(jiàn)的單基因糖尿病，它是由轉(zhuǎn)錄因子HNF1A突變引起的。由于β細(xì)胞胰島素分泌紊亂，患者逐漸發(fā)展為高血糖，其特征是高血糖水平。然而，發(fā)病機(jī)制，即疾病是如何發(fā)展的，仍然是未知的。

為了以最好的方式治療糖尿病患者，有必要了解疾病機(jī)制。3型糖尿病(MODY3)是一種單基因遺傳形式的糖尿病，由HNF1A基因的遺傳缺陷引起。結(jié)果是漸進(jìn)的β(β)電池故障導(dǎo)致發(fā)病以高血糖為主，也稱(chēng)高血糖。為什么HNF1A突變會(huì)導(dǎo)致MODY3型糖尿病?慕尼黑Helmholtz糖尿病中心翻譯干細(xì)胞研究所(ITS)所長(zhǎng)Henrik Semb領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研究了這一問(wèn)題，并可能確定MODY3糖尿病發(fā)病的新的致病機(jī)制。研究結(jié)果發(fā)表在《Cell Stem Cell》雜志上。   

研究人員Henrik Semb和他的團(tuán)隊(duì)使用患者來(lái)源的干細(xì)胞來(lái)研究為什么HNF1A突變逐漸導(dǎo)致MODY3糖尿病?？茖W(xué)家在MODY3中發(fā)現(xiàn)了糖尿病發(fā)病的新致病機(jī)制。研究的MODY3突變導(dǎo)致β細(xì)胞胰島素分泌過(guò)多。這是一項(xiàng)關(guān)鍵的發(fā)現(xiàn)，將有助于防止突變攜帶者患上糖尿病。

MODY3更有效的膜去極化β細(xì)胞  

MODY3患者的表型是非常異質(zhì)性的，除其他外，這反映在發(fā)病年齡高度可變上。盡管有許多努力試圖了解MODY3的潛在疾病機(jī)制，但對(duì)疾病發(fā)病的決定因素知之甚少。更好地了解是什么引發(fā)了MODY3患者的糖尿病，這為延遲甚至預(yù)防這種疾病的靶向治療開(kāi)辟了道路。

使用患者特異性誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs)，第一作者Florian Hermann和Maya Kjærgaard以及他們的同事總結(jié)了胰島素分泌對(duì)膜去極化劑磺酰脲的敏感性，這是一種在MODY3患者中常見(jiàn)的現(xiàn)象。出乎意料的是，MODY3患者特異性HNF1A+/R272C β細(xì)胞移植到小鼠體內(nèi)后，在體外和體內(nèi)都表現(xiàn)出過(guò)量的胰島素分泌。與健康的兄弟姐妹相比，人類(lèi)HNF1A突變攜帶者的出生體重有增加的趨勢(shì)。MODY3 β細(xì)胞中鉀通道，特別是KATP通道的表達(dá)減少，鈣信號(hào)通路增加。此外，通過(guò)藥理學(xué)靶向ATP敏感的鉀通道或低壓激活的鈣通道來(lái)拯救胰島素高分泌表型，表明更有效的膜去極化是MODY3 β細(xì)胞胰島素高分泌的基礎(chǔ)。

預(yù)防或延遲糖尿病發(fā)作的關(guān)鍵見(jiàn)解  

這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了患者特異性iPSCs作為研究早期疾病機(jī)制的平臺(tái)的重要性，為個(gè)性化醫(yī)療鋪平了道路。該結(jié)果強(qiáng)調(diào)了早期識(shí)別HNF1A突變攜帶者高胰島素血癥的重要性。高胰島素血癥是血液中胰島素濃度異常高的一種情況。這會(huì)導(dǎo)致血糖水平降低，如果過(guò)低可能會(huì)危及生命。

有了這些知識(shí)，Henrik Semb周?chē)难芯咳藛T為進(jìn)一步調(diào)查鋪平了道路，以測(cè)試在攜帶HNF1A突變的新生兒中預(yù)防高胰島素血癥的治療方法(如飲食或藥物)是否會(huì)延遲甚至預(yù)防日后患MODY3型糖尿病。

An insulin hypersecretion phenotype precedes pancreatic β cell failure in MODY3 patient-specific cells