科学家发现 2 型糖尿病患者的线粒体被缺陷蛋白质堵塞

衰老疾病与蛋白质合成和折叠缺陷有关，包括癌症、心血管疾病和 2 型糖尿病。

先前的研究表明，在2型糖尿病患者中，胰腺胰岛中产生胰岛素的β细胞中蛋白质会发生错误折叠。由此产生的应激被认为主要位于内质网，内质网是负责细胞内蛋白质生成和分配的细胞器。最终，这种应激会导致细胞死亡。

在《自然代谢》杂志发表的一项新研究中，密歇根大学的科学家发现，线粒体也会积累错误折叠的蛋白质，导致β细胞死亡。逆转这一过程可能有助于治疗2型糖尿病。

此前已知，2型糖尿病患者体内经常发生两种蛋白质——胰岛素和胰淀素——的错误折叠。这两种蛋白质均由β细胞产生：

• 胰岛素通过帮助细胞吸收糖来降低血糖水平。
• 胰淀素可促进进食后的饱腹感。

胰淀素可以在糖尿病患者的 β 细胞中形成淀粉样蛋白聚集体，类似于阿尔茨海默病患者大脑中出现的淀粉样斑块。

“长期以来，这两种蛋白质一直是糖尿病患者胰岛细胞中唯一被研究的物质，”密歇根糖尿病研究中心主任、糖尿病研究教授斯科特·苏莱曼普尔博士说道。
“我们希望以不带偏见的方式探讨这个问题，并识别出这些细胞中所有错误折叠的蛋白质。”

通过对健康和糖尿病 β 细胞中的基因和蛋白质进行测序，科学家发现负责清除错误折叠的线粒体蛋白质的防御系统在 2 型糖尿病中未被激活。

具体来说，研究发现，糖尿病捐赠者的细胞中负责清除受损或错误折叠蛋白质的蛋白质 LONP1 的水平降低。

苏莱曼普尔说：“虽然 LONP1 以前曾与罕见的线粒体疾病有关，但这是第一项显示其在 2 型糖尿病中的作用的研究。”

为了验证他们的研究结果，研究人员比较了具有和不具有活性LONP1系统的小鼠。缺乏LONP1的小鼠血糖水平较高，β细胞较少。重新引入LONP1后，这些缺陷得以逆转，这表明针对该系统可能是一种新的治疗选择。

“很明显，2型糖尿病患者在清除错误折叠的蛋白质方面存在困难，”苏莱曼普尔补充道。
“下一步是找到能够帮助正确折叠或去除这些蛋白质的药物。”

该团队还对研究2型糖尿病的时间进程感兴趣。由于这种疾病通常在成年人中发病，科学家们推测，错误折叠的蛋白质可能会随着时间的推移而积累，最终压垮β细胞，导致疾病。因此，早期干预可能是关键。