近日,一项刊登在国际杂志Nature Structural and Molecular Biology上的研究报告中,来自利兹大学等机构的科学家们通过研究首次识别出了与早发2型糖尿病发病相关的蛋白纤维的结构,糊精(Amylin)是一种能调节机体血糖水平的蛋白质,这种小型的肽类激素能聚集并堆积形成淀粉样纤维(amyloid fibrils),即纤维样结构,这些聚集物就是2型糖尿病发生的标志,目前研究人员并不清楚这些淀粉样蛋白的形成是如何诱发2型糖尿病的。

图片来源:University of Leeds

  研究者表示,淀粉样纤维的形成还与其它多种疾病的发生直接相关,包括阿尔兹海默病、帕金森病和亨廷顿氏症等。这项研究中,研究人员利用最新的电镜技术可视化地揭示了这种糊精纤维的结构,研究者推测,这种特殊结构或会使得某些糊精的序列要比其它糊精更容易形成糊精聚集物,而这一特征就是早发2型糖尿病的主要标志。

  文章中,研究人员比较了来自大部分人群机体糊精中的糊精纤维(野生型),并将其与患有早发2型糖尿病患者机体中称之为S20G的遗传突变纤维相比较,通过对数千张图像进行分析,研究者揭示了糊精分子如何聚集形成纤维结构,进而形成一种更为复杂的结构,其中的糊精分子像梯子上的阶梯一样堆叠在一起,同时研究者还揭示了将纤维结合在一起的详细相互作用。

  研究者表示,野生型糊精和S20G版本的糊精所形成的纤维并不相同,所有的野生型纤维在每个横档上都有两个糊精拷贝,而一些S20G纤维也是如此,但重要的是,研究者发现了一种每层都有三个糊精纤维的S20G纤维形式,这就表明,纤维可以形成模板并在其上面能够锁定更多的糊精拷贝,这就可以解释为何S20G的突变蛋白能够聚集地更快,也与疾病的快速发生直接相关了。

  这是一项令人非常兴奋的研究,因为其揭示了更大尺寸的聚集物是如何形成的,而这对于疾病的发生及进展至关重要,如今研究者知晓了疾病会发生,但从来没有搞清楚其是如何发生的,本文相关研究或许能帮助研究人员获得一些研究线索。研究者表示,S20G蛋白聚集速度较快,本文研究结果为解释这一现象提供了一定的理论基础,这一点非常重要,其不仅对于理解糊精的聚集,以及对于理解许多淀粉样疾病的发生也非常必要,文章中,研究人员使用低温电镜技术解释了纤维的结构,当蛋白质样本被冷冻后在电镜下进行分析,其分辨率能够达到原子水平。

  最后研究者Radford补充道,对淀粉样蛋白的理解或能帮助后期我们开发针对淀粉样疾病的新型诊断手段和治疗性策略,同时也有望根据患者机体纤维类型的不同开发个性化的治疗手段,本文研究只是寻找对抗淀粉样疾病新方法之旅的开始,随着后期更先进强大技术的介入,相信后期科学家们能够开发出更多治疗该病的新型疗法。

相关文章

2型糖尿病早期预警与临床动态监测有了新思路

近日,电子科技大学生命学院生物信息学团队针对2型糖尿病进展过程中胰岛风险细胞的异常扰动解析问题,使用涵盖2型糖尿病不同进展阶段的大规模胰岛单细胞转录组测序数据,基于可解释性分析框架scRiskCell......

高血糖如何加剧认知风险?JAD揭示:2型糖尿病和阿尔兹海默病之间关联性背后的可能性解释

此前,有诸多研究发现,2型糖尿病患者得阿尔兹海默病和其它不良认知健康问题的风险会增加。这究竟是什么原因呢?近日,一篇发表在国际杂志JournalofAlzheimer'sDisease上题为“......

不规律睡眠增加患2型糖尿病风险

2型糖尿病影响着全球近5亿人,是导致死亡和残疾的十大主要原因之一。美国布列根和妇女医院领导的一项新研究发现,睡眠时间不规律与患2型糖尿病的风险增加有关。他们分析了英国生物库研究中超过84000名参与者......

NatMed:科学家识别出或能解释2型糖尿病风险差异的特殊基因簇和生物学通路

2型糖尿病的发生和进展受到了很多生物学过程的影响,比如机体对胰岛素的反应、产生胰岛素的胰腺β细胞的健康程度以及代谢通路的功能。近日,一篇发表在国际杂志NatureMedicine上题为“Multi-a......

新的研究表明,高盐摄入与2型糖尿病的风险有关

有患2型糖尿病风险的人可能已经知道要避免吃糖,但新的研究表明,他们可能也不想吃盐。杜兰大学发表在《梅奥诊所学报》上的一项新研究发现,经常在食物中添加盐与患2型糖尿病的风险增加有关。这项研究调查了在英国......

降低血糖,1类创新药磷酸瑞格列汀片上市

近日,国家药品监督管理局批准江苏恒瑞医药股份有限公司申报的1类创新药磷酸瑞格列汀片(商品名:瑞泽唐)上市,该药适用于改善成人2型糖尿病患者的血糖控制。磷酸瑞格列汀是二肽基肽酶4(DPP-4)抑制剂,通......

JEM:饮食干预改善2型糖尿病胰岛β细胞功能损伤分子机制

营养过剩和运动缺乏引起的肥胖和2型糖尿病(T2D)已成为全球性公共卫生突出问题之一,严重危害人类健康的同时造成了巨大的社会负担和经济损失。然而最新的统计数据显示,目前全球仅有不到一半的T2D患者接受治......

限时or低碳?哪款才是2型糖尿病患者最佳的饮食模式?

引言:对于2型糖尿病患者来说,选择一种科学而又适合自己的饮食模式尤为重要,限能量平衡饮食(CRD)、低碳水化合物饮食(LCD)、限时饮食(TRE)、生酮饮食等,均可促进早期T2DM缓解,利于血糖控制,......

控制血糖对银屑病患者的获益:机制与进展

银屑病是一种慢性、复发性、免疫介导的炎症性皮肤病,亚洲人发病率约为0.4%[1]。大量研究已证实除皮肤表现外,银屑病还与多种代谢性疾病相关,如2型糖尿病、胰岛素抵抗和肥胖症等[2]。2型糖尿病和银屑病......

四环医药完成利拉鲁肽I期研究即将开展肥胖III期研究

四环医药发布公告,称集团的利拉鲁肽项目已完成治疗2型糖尿病和肥胖的I期临床研究。并初步获得了药代动力学和药效学的生物等效性结果。并表示目前正在进行肥胖症III期开发计划沟通中,不久将进入III期临床阶......