澳大利亞研究人員發現了國家最具代表性的兩個當地動物物種 - 鴨嘴獸和針鼴對胰島素調節的顯著進化變化 - 這可能為人類2型
糖尿病的新治療開辟道路。現在發表在“自然”雜志“科學報告”中的研究結果表明,在鴨嘴獸腸中產生的調節血糖的相同激素出人意料地在其毒液中也產生。
研究由阿德萊德大學的Frank Grutzner教授和弗林德斯大學的Briony Forbes副教授領導。
稱為胰
高血糖素樣肽-1(GLP-1)的激素通常分泌在人和動物的腸中,刺激胰島素釋放以降低血糖。但是GLP-1通常在幾分鐘內降解。在患有2型糖尿病的人中,由GLP-1引發的短刺激不足以維持適當的血糖平衡。因此,需要包括更長持續時間的激素藥物來幫助提供胰島素的延長釋放。
“我們的研究團隊發現,單孔目動物 - 我們的具有標志性的鴨嘴獸和針鼴已經演變了激素GLP-1的變化,使其在人類細胞中通常可以快速降解,”聯合主導作者弗蘭克·格魯茨納教授,就職于阿德萊德大學生物科學學院和羅賓遜研究所。
“我們已經發現GLP-1在單鏈中通過完全不同的機制降解。對單鏈的遺傳學的進一步分析揭示,似乎有一種分子對抗發生在GLP-1的功能之間,這種物質一般產生在在腸道中,但令人驚訝的是在他們的毒液中也存在,”他說。
鴨嘴獸在繁殖季節產生強大的毒液,用于男性對雌性的競爭。
“我們發現GLP-1在鴨嘴獸中的功能相互矛盾:在腸道中作為血糖調節劑,在繁殖季節,毒液會阻止其他鴨嘴獸。這種不同功能之間的對抗導致了GLP-1系統的戲劇性變化”,來自弗林德斯大學醫學院的聯合主編Briony Forbes副教授說。
“毒液中的功能很可能引發了GLP-1在單核細胞中的穩定形式的進化。令人興奮的是,穩定的GLP-1分子作為潛在的2型糖尿病治療方案是非常理想的”。
Grutzner教授說:“這是一個驚人的發現,說明了幾百萬年的進化過程中分子是如何塑造和優化其功能的”。
“這些發現有可能破解糖尿病治療,這是我們最大的健康挑戰之一,雖然如何將這一發現轉化為治療方法需要成為我們未來研究的主題”。GLP-1也已經在耳螨的毒液中發現。但是,當鴨嘴獸的后肢熱刺向其對手輸送大量的毒液時,針鼴沒有這種情況。Grutzner教授說:“缺乏對棘頭的刺激仍然是一個進化的奧秘,但是鴨嘴獸和針鼴已經進化了相同的長效形式的激素GLP-1這個事實本身是一個非常令人興奮的發現”。(來源:生物谷)