澳大利亞研究人員發(fā)現(xiàn)了國家最具代表性的兩個當?shù)貏游镂锓N - 鴨嘴獸和針鼴對胰島素調節(jié)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(xiàn)在發(fā)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(chǎn)生的調節(jié)血糖的相同激素出人意料地在其毒液中也產(chǎn)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(fā)的短刺激不足以維持適當?shù)难瞧胶狻R虼耍枰ǜL持續(xù)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(fā)現(xiàn),單孔目動物 - 我們的具有標志性的鴨嘴獸和針鼴已經(jīng)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(lián)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(jīng)發(fā)現(xiàn)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(fā)生在GLP-1的功能之間,這種物質一般產(chǎn)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(jié)產(chǎn)生強大的毒液,用于男性對雌性的競爭。
“我們發(fā)現(xiàn)GLP-1在鴨嘴獸中的功能相互矛盾:在腸道中作為血糖調節(jié)劑,在繁殖季節(jié),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(tǒng)的戲劇性變化”,來自弗林德斯大學醫(yī)學院的聯(lián)合主編Briony Forbes副教授說。
“毒液中的功能很可能引發(fā)了GLP-1在單核細胞中的穩(wěn)定形式的進化。令人興奮的是,穩(wěn)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(fā)現(xiàn),說明了幾百萬年的進化過程中分子是如何塑造和優(yōu)化其功能的”。
“這些發(fā)現(xiàn)有可能破解糖尿病治療,這是我們最大的健康挑戰(zhàn)之一,雖然如何將這一發(fā)現(xiàn)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(jīng)在耳螨的毒液中發(fā)現(xiàn)。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(jīng)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(fā)現(xiàn)”。(來源:生物谷)