當體內小血管病變發生時,糖尿病患者發生微血管并發癥的風險增加。其中最常見的問題是傷口未能正常愈合,這可能會導致潰瘍,慢性感染,最嚴重的情況下,只能截肢。
現在,Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC)研究者發現,一種名為PGC -1α的分子(已被證明可以促進肌肉血管的增長),對糖尿病患者的血管內皮細胞產生相反的效果,會損害血管生長,并導致危險的血管并發癥。
發表在Cell Metabolism雜志上的這項研究中,新的發現不僅有助于解釋糖尿病患者微血管病變相關的分子機制,同時也揭示PGC -1α對不同細胞類型具有相反的影響,因此其作為一個潛在的新靶點治療疾病應當謹慎。
Zoltan Arany解釋說:在美國,糖尿病是截肢的頭號原因。雖然認為高濃度的葡萄糖是患者慢性潰瘍和感染無法正常愈合的原因,但并沒有完全理解這是如何發生的。這個新的研究中, Arany說,很明顯,高濃度的血糖(糖尿病的標志),誘導血管內壁內皮細胞高水平的PGC -1α分子。這反過來,可以防止內皮細胞正常工作,抑制血管的生長。
Arany實驗室已經研究PGC -1α超過十年,對于這些分子的不同的角色,他已經發現,當身體某些部位血液循環不佳,PGC-1α會檢測肌肉細胞中危險的低水平的氧氣和營養,并產生響應,促進新血管的生長,這一過程稱為血管生成。
在肌肉細胞中,我們發現,PGC -1α是促代謝的,是血管生成的關鍵調節器,他解釋說,但是,負責血管生成發生的關鍵細胞是內皮細胞。因此,我們決定調查內皮細胞PGC -1α在糖尿病中的作用。
通過一系列的細胞培養實驗,以及內皮特異性基因小鼠模型的實驗,作者表明,PGC -1α在內皮細胞中被糖尿病誘導,強烈抑制內皮細胞遷移和血管生成,并導致血管功能障礙。這些結果無疑令人驚訝,因為PGC -1α對內皮細胞的影響與其對肌肉細胞的作用相反。
在肌肉細胞中,它促代謝,當受傷或動脈堵塞的時候,會喚起更多的血管進行“救援”。但是,他補充說,而這種分子在內皮細胞中的行為完全不同,它阻止糖尿病患者血管生長和傷口愈合。
這不僅是有趣和矛盾的,這一潛在的非常重要的發現提醒我們,同樣的分子在不同的細胞類型中做不同的事情。Arany解釋說,一個藥物針對一個特定的途徑,它可能對一個組織或細胞類型產生正面影響,但對另一個組織或細胞有著負面影響。
PGC-1α激活時,被普遍認為是改善健康的,它是一個“好”分子,他補充道,但是,這些發現表明,在血管中情況并不是這樣的,激活會導致潛在的嚴重問題。這項研究強調,例如,設計針對PGC -1α藥物的時候需要謹慎。
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