DNA研究发现揭示人类如何在进食后保持健康血糖水平
对全球55,000多人的DNA进行的一项研究，揭示了我们如何在进食后保持健康的血糖水平，这对我们了解2型糖尿病的病因具有重要意义。
这项发表在《自然遗传学》(Nature Genetics) 上的研究结果可能有助于为未来的2型糖尿病治疗提供信息，该病影响英国约400 万人和全球超过4.6亿人。
有几个因素会增加患2型糖尿病的风险，例如年龄较大、超重或肥胖、缺乏运动和遗传易感性。如果不治疗，2型糖尿病会导致并发症，包括眼睛和足部问题、神经损伤以及心脏病发作和中风的风险增加。
该病发展的关键因素是胰岛素，一种调节血糖 - 葡萄糖水平的激素。患有2型糖尿病的人无法正确调节他们的血糖水平，这要么是因为当血糖水平升高时（例如进餐后）他们不能分泌足够的胰岛素，要么是因为他们的细胞对胰岛素不太敏感，这种现象称为 “胰岛素抵抗”。
迄今为止，大多数关于胰岛素抵抗的研究都集中在空腹状态——即饭后数小时——此时胰岛素主要作用于肝脏。但是当胰岛素作用于我们的肌肉和脂肪组织时，我们大部分时间都处于进食状态。
人们认为，在所谓的“葡萄糖挑战”（例如含糖饮料或一顿饭）之后，胰岛素抵抗的分子机制在2型糖尿病的发展中起着关键作用。然而，人们对这些机制知之甚少。
剑桥大学Wellcome-MRC代谢科学研究所联席主任Stephen O'Rahilly教授说：“我们知道有些患有特定罕见遗传病的人在空腹状态下胰岛素完全正常工作，它主要作用于肝脏，但在饭后效果很差，因为它主要作用于肌肉和脂肪。目前尚不清楚的是，这类问题是否在更广泛的人群中更常见，以及它是否与患2型糖尿病的风险有关。”
为了研究这些机制，一个国际科学家团队使用来自28项研究的遗传数据，包括超过55,000名参与者（没有人患有2型糖尿病），以寻找影响含糖饮料两小时后测量的胰岛素水平的关键遗传变异。
该团队确定了10个新的基因位点——基因组区域——与含糖饮料后的胰岛素抵抗有关。其中8个区域也具有较高的2型糖尿病风险，凸显了它们的重要性。
这些新发现的位点之一位于编码GLUT4的基因内，GLUT4 是负责在进食后将血液中的葡萄糖吸收到细胞中的关键蛋白质。该位点与肌肉组织中GLUT4的减少量有关。
寻找可能在葡萄糖调节中发挥作用的其他基因，研究人员转向从小鼠身上提取的细胞系来研究这些位点内和周围的特定基因。由此发现了14个基因，这些基因在GLUT4运输和葡萄糖摄取中发挥了重要作用——其中9个以前从未认为与胰岛素调节相关。
进一步的实验表明，这些基因影响了在细胞表面发现的GLUT4的数量，这可能是通过改变蛋白质从细胞内部移动到细胞表面的能力来实现的。到达细胞表面的GLUT4越少，细胞从血液中去除葡萄糖的能力就越差。
Alice Williamson博士在Wellcome-MRC代谢科学研究所攻读博士学位时开展了这项工作，她说：“令人兴奋的是，它展示了我们如何从大规模的遗传研究转向理解我们身体如何运转的基本机制——尤其是当这些机制出现问题时，它们会如何导致常见疾病，例如 2 型糖尿病。”
鉴于餐后血糖调节问题可能是2型糖尿病风险增加的早期迹象，研究人员希望相关机制的发现能够在未来带来新的治疗方法。
伦敦玛丽女王大学精准医疗大学研究所 (PHURI) 主任、德国柏林健康研究所计算医学教授Claudia Langenberg教授说：“我们的研究结果为开发阻止2型糖尿病发展的治疗方法开辟了一条潜在的新途径。它还展示了动态挑战测试的遗传研究如何提供重要的思路，否则这些思路将无从发现。”
这项研究得到了Wellcome基金会、英国医学研究委员会和英国国家健康与护理研究所的支持。
