2017年，糖尿病突破进展TOP15（辟谷能治糖尿病、新技术或终结胰岛素注射……）

生物探索

编者按

时至岁末，又到了盘点季！本专题，探索君为大家梳理了2017年糖尿病研究领域的重要进展TOP15，包括口服胰岛素能延缓糖尿病发生、修复“明星靶点”PD-L1可成功逆转1型糖尿病、“升级版”降糖药一个月只用注射一次、“大鼠体内培养小鼠胰腺，一劳永逸治疗小鼠糖尿病”等……

近日，国际糖尿病联合会（IDF）发布了第八版糖尿病地图。最新数据显示，2017年，全球20-79岁的糖尿病患者数量已达4.25亿。如果不采取任何措施，到2045年，全球糖尿病患者数量将增加至6.93亿。

 

                           

Number ofpeople with diabetes worldwide and per region in 2017 and 2045 (20-79 years)（图片来源：IDF）

 

糖尿病是一种不可根治的慢性疾病，主要包括1型糖尿病、2型糖尿病、妊娠期糖尿病。其中，1型糖尿病可影响任何年龄段的人群，但常发生在儿童或年轻人；2型糖尿病是最常见的糖尿病类型，多发生于成年人，但在儿童和青少年人群中日渐增多；妊娠期糖尿病对母婴健康都有严重影响，母亲和孩子未来患2型糖尿病的风险均增加。

 

目前，临床上使用的糖尿病药物主要包括胰岛素类、α-糖苷酶抑制剂、磺酰脲类、双胍类、格列奈类等，以及作用于DPP-4、GLP-1、SGLT-2等新靶点的新型药物。其中，对于1型和部分2型糖尿病患者而言，长期注射胰岛素并配合血糖监控是必须的治疗手段。然而，这不仅会给患者带来极大的痛苦，还可能会导致低血糖等并发症。

 

庞大的患者群体、漫长的疾病期，以及现有药物的不足促使科学家们一直在围绕糖尿病积极开展研究，包括调查糖尿病的发病机制、开发新疗法/新技术、研究饮食习惯对糖尿病的影响等。好啦，下面就是2017年糖尿病领域取得的一些重要进展——

1终结不可能！JAMA报道：口服胰岛素能延缓糖尿病发生

 

Effectof Oral Insulin on Prevention of Diabetes in Relatives of Patients With Type 1DiabetesA Randomized Clinical Trial

 

开发口服胰岛素片的想法从1930年就开始了，科学家对改变胰岛素剂型的研究也从来没有放弃，但非注射胰岛素一直是梦想，很多关键技术难题依然没有办法解决。11月21日，发表在JAMA上一篇论文带来了一项好消息。该研究证实，口服胰岛素药片可以延缓1型糖尿病的发生。【详细】

2重要发现！Science子刊：修复“明星靶点”PD-L1可成功逆转1型糖尿病

 

PD-L1genetic overexpression or pharmacological restoration in hematopoietic stem andprogenitor cells reverses autoimmune diabetes

 

11月15日，发表在ScienceTranslational Medicine上这篇论文中，来自波士顿儿童医院的科学家们发现，1型糖尿病小鼠和人类患者缺乏PD-L1分子。经改造后能表达更多PD-L1分子的血液干细胞抑制了来自1型糖尿病小鼠和患者的细胞中的自身免疫反应（1型糖尿病是由机体自身的T细胞破坏胰腺中产生胰岛素的β细胞所引发的，属于一种自身免疫性疾病），并逆转了糖尿病小鼠中的高血糖症。【详细】

3有新证据！低卡路里饮食也能“快速”逆转糖尿病

 

Mechanismsby which a Very-Low-Calorie Diet Reverses Hyperglycemia in a Rat Model of Type2 Diabetes

 

11月9日，发表在CellMetabolism杂志上的一项研究称，极低的卡路里饮食（VLCD）能够快速逆转糖尿病。科学家们还弄清楚了这种“逆转”背后的机制。具体来说，在肝脏中，VLCD通过以下3种途径降低葡萄糖产生：1）减少乳酸和氨基酸转化为葡萄糖；2）降低肝脏糖原转化为葡萄糖的速度；3）降低脂肪含量，这反过来，改善了肝脏对胰岛素的响应。值得一提的是，研究者们仅在3天内就观察到了VLCD这些积极的影响。【详细】

4单次注射控制血糖5天！华人科学家顾臻糖尿病治疗又出新成果

 

Syntheticbeta cells for fusion-mediated dynamic insulin secretion

 

10月30日，在NatureChemical Biology杂志上发表的论文中，顾臻教授团队开发出了一种在血糖水平升高时能够自动释放胰岛素到血液中的人造β细胞（artificial beta cells，AβCs），有望克服现有β细胞移植的种种瓶颈。

 

AβCs的构建采用了正常细胞双层脂质膜的一个简化版本。最关键的创新是，AβCs中包含了特殊设计的胰岛素填充囊泡。当血糖水平升高时，囊泡的外层会产生化学变化，开始与AβCs的外膜融合，最终释放出胰岛素。在培养皿测试和不含β细胞的糖尿病小鼠中，AβCs均表现出了对过量血糖水平的快速响应能力。AβCs使得小鼠在一个小时内从高血糖状态恢复到了正常血糖水平，并且，之后的5天内，小鼠都维持着正常血糖水平。【详细】

5《细胞》子刊：日出日落，两餐减肥？科学家发现严格餐间断食可改善代谢，预防肥胖和糖尿病

System-wideBenefits of Intermeal Fasting by Autophagy

 

10月26日，CellMetabolism上发表了美国医学名校阿尔伯特-爱因斯坦医学院最新的成果。研究人员对小鼠进行的试验显示：只在每天早晚的特定时间段内进食两餐（不管吃多少也不管吃什么），其他时间严格禁食，就可以有效预防肥胖和糖尿病。

网站报道链接：http://www.biodiscover.com/news/research/726992.html

6Science子刊：糖尿病新突破——多肽免疫疗法显示出巨大前景

Metabolic and immune effects of immunotherapywith proinsulin peptide in human new-onset type 1 diabetes

 

8月9日，发表在ScienceTranslational Medicine杂志上的一项临床试验的结果表明，现在或许可以通过“重新训练”免疫系统来减缓1型糖尿病的进展。这种免疫疗法名为MonoPepT1De。研究人员发现，在注射多肽（胰腺β细胞中的蛋白质分子小片段）后，1型糖尿病患者的免疫系统行为发生了显著变化。【详细】

7 Cell子刊:脑洞大开！基因编辑让皮肤变“药库”，治疗肥胖和糖尿病！

 

EngineeredEpidermal Progenitor Cells Can Correct Diet-Induced Obesity and Diabetes

 

8月3日，发表在CellStem Cell上的一项研究中，来自芝加哥大学的一个研究小组带来了一项“脑洞大开”的研究，科学家们在小鼠中验证了一种新的基因治疗形式——通过移植基因编辑的皮肤来治疗2型糖尿病和肥胖症。

 

具体来说，研究人员利用CRISPR编辑GLP1（胰高血糖素样肽1，能刺激胰腺分泌胰岛素）基因。他们插入一个突变，延长了该激素在血液中的半衰期，并将修饰的基因融合到抗体片段，使其在血液循环中持续更久。研究人员还在基因前附上了一个诱导型启动子，这使他们能够利用多西环素诱导GLP1基因开启表达。然后他们将基因插入皮肤细胞，并培养这些细胞。

 

当这些培养的细胞暴露于空气/液体界面时，细胞开始分层，产生“皮肤样类器官”。然后，研究人员将这个实验室生长的基因改造的皮肤移植到具有完整免疫系统的小鼠上。皮肤移植物没有发生显著的排斥反应。

 

接下来，研究人员给对照小鼠和基因改造小鼠喂食高脂肪饮食，两组小鼠体重迅速增加。当给对照组和基因改造组喂食高脂饮食及多西环素时，对照小鼠明显长胖，而表达GLP1的小鼠血液中的胰岛素水平明显上升，血糖水平降低，体重得到有效控制。【详细】

8Nature子刊：糖尿病患者的福音，“升级版”降糖药一个月只用注射一次

 

One-weekglucose control via zero-order release kinetics from an injectable depot ofglucagon-like peptide-1 fused to a thermosensitive biopolymer

 

GLP-1（胰高血糖素样肽-1）受体激动剂是一种新一代2型糖尿病药物，这种分子能够以葡萄糖浓度依赖性方式促进胰岛β细胞分泌胰岛素。但是，GLP-1的半衰期非常短，它进入体内后会很快分解。6月5日，发表在Nature Biomedical Engineering上的一项研究中，杜克大学的一个研究小组将GLP-1与一种生物聚合物分子——热敏弹性样多肽（ELP）结合，这种复合物通过皮肤注射堆积在皮下。在体温的作用下，它会变成凝胶状物质，缓慢释放药物，从而控制血糖水平。

 

研究结果显示，在小鼠体内，改进的GLP-1在仅仅注射一针后就能控制10天的血糖水平；而猴子的代谢更加缓慢，药效持续了17天。研究小组认为，因为人类新陈代谢的速度比猴子更慢，理论上，这种药物在人体内可能会持续更久，也许只需要一个月注射一次就能控制血糖。【详细】

9 中国科学家2篇Nature！研发2型糖尿病新药有重要突破

Structureof the full-length glucagon class B G-protein-coupled receptor

HumanGLP-1 receptor transmembrane domain structure in complex with allostericmodulators

 

5月17日，Nature同时在线发表了两项重大成果。中科院上海药物研究所领衔成功解析人源胰高血糖素受体全长蛋白的三维结构；上海科技大学iHuman研究所领衔成功解析人源胰高血糖素样肽1受体七次跨膜区晶体结构。这两个发现为研发治疗2型糖尿病的新药提供了重要的结构生物学基础。【详细】

10华人科学家顾臻新成果：“智能”递送胰岛素，有效降低血糖48小时

 

RedBlood Cells for Glucose-Responsive Insulin Delivery

 

5月7日，发表在AdvancedMaterials杂志上的一项研究中，华人科学家顾臻教授带领的研究小组开发了一种新技术：利用修改版的胰岛素和红细胞创建了一个葡萄糖响应的智能胰岛素递送系统（glucose-responsive “smart” insulin delivery system）。小鼠研究表明，该系统能在1型糖尿病小鼠中有效降低血糖水平长达48小时。【详细】

11登《科学》子刊封面！中国科学家首次通过智能手机实现远程调控治疗糖尿病

 

Smartphone-controlledoptogenetically engineered cells enable semiautomatic glucose homeostasis indiabetic mice

 

4月26日，来自华东师范大学生命科学学院、上海市调控生物学重点实验室叶海峰研究员课题组在Science Translational Medicine杂志上发表封面论文。这项研究巧妙地将合成生物学与电子工程学相结合，开发了一种集糖尿病诊断和治疗为一体的智能诊疗新系统，首次实现通过智能手机超远程调控治疗糖尿病的目的。【详细】

12专访“千人计划”专家赵子建：1型糖尿病基因疗法获突破，或能终结胰岛素注射

 

ω-3polyunsaturated fatty acids ameliorate type 1 diabetes and autoimmunity

 

4月4日，一个中国科学家小组在TheJournal of Clinical Investigation杂志上发表了一项重要研究成果。研究运用基因治疗技术，让1型糖尿病小鼠体内产生大量ω-3脂肪酸，成功逆转了疾病进程。【详细】

13Cell：科学家发现治疗2型糖尿病的新药

 

SelectiveChemical Inhibition of PGC-1α Gluconeogenic Activity Ameliorates Type 2Diabetes

 

3月23日，发表在Cell杂志上的一项研究中，来自Dana-Farber癌症研究所和哈佛医学院的科学家们发现了一类新化合物可以治疗2型糖尿病。新化合物通过乙酰化PGC-1α起作用：降低糖尿病模型动物血液中的血糖水平，并显著改善它们的健康。

网站报道链接：http://www.biodiscover.com/news/research/654365.html

14Cell证明“辟谷”能治糖尿病

 

Fasting-MimickingDiet Promotes Ngn3-Driven β-Cell Regeneration to Reverse Diabetes

 

2月23日，发表在Cell杂志上的一项研究中，来自美国南加州大学的科学家们发现，模仿空腹效果的节食方式促进了能制造胰岛素的胰腺细胞再生，在小鼠中能减轻1型和2型糖尿病的症状。【详细】

15大鼠体内培养小鼠胰腺，一劳永逸治疗小鼠糖尿病 | Nature

 

Interspeciesorganogenesis generates autologous functional islets

 

1月25日，发表在Nature杂志上的一项研究中，来自斯坦福大学的研究小组报道称，他们在大鼠中长出了小鼠胰腺，并且将该胰腺移植到患病小鼠中后成功逆转了糖尿病。【详细】

 

附5大研究指示：吃喝如何降低糖尿病风险

 

糖尿病的危险因素很多，如糖尿病家族史、不良的饮食习惯、体力活动减少、肥胖、大量饮酒等，都可能与糖尿病的发病有关。积极控制危险因素，养成良好的生活方式，是预防糖尿病最有效的办法。最后，探索君再为大家推荐5项2017年发表的与“吃喝降低糖尿病风险”相关的研究成果：

 

1# 大豆、坚果、葵花籽油……富含这一脂肪的食物能预防糖尿病

 

Omega-6fatty acid biomarkers and incident type 2 diabetes: pooled analysis ofindividual-level data for 39 740 adults from 20 prospective cohort studies

 

10月11日，发表在TheLancet Diabetes & Endocrinology上的一项研究发现，吃富含omega-6多元不饱和脂肪的食品（大豆、葵花籽油和坚果等）可以显著降低患2型糖尿病的风险。【详细】

 

2# 除了对抗痴呆、降低癌症风险和死亡率，咖啡还能延缓糖尿病

 

Cafestol,a Bioactive Substance in Coffee, Has Antidiabetic Properties in KKAy Mice

 

8月1日，发表在Journalof Natural Products上的一项研究证实，咖啡中的物质——cafestol——能够延缓小鼠糖尿病发生。具体来说，研究人员将易患2型糖尿病的小鼠分成三组。其中两组服用了不同剂量的cafestol。10周后，与对照组相比，喂食cafestol的两组小鼠都表现出更低的血糖水平，并改善了胰岛素分泌能力。值得一提的是，cafestol也没有导致低血糖症，这是一些抗糖尿病药物可能的副作用。基于这些结果，研究人员称，每天摄入cafestol能够延缓这些小鼠2型糖尿病的发生。【详细】

 

3# 打破常识！每周饮酒3到4次，降低糖尿病风险

 

Alcoholdrinking patterns and risk of diabetes: a cohort study of 70,551 men and womenfrom the general Danish population

 

7月27日，发表在Diabetologia上的一项研究发现：一周喝三到四次的人比不喝酒的人患2型糖尿病的概率要小。研究对70000多人的酒精摄入量进行了调查，包括他们饮酒的量和频率。大约5年后，研究者对参与者进行了随访，共有859名男性和887名女性患者患了糖尿病。分析结果显示，每周适度饮酒3到4次，女性患糖尿病的风险降低32%，而男性风险减少27%。【详细】

 

4# Nature子刊：孕期食用鱼油，或能降低后代糖尿病风险

 

Fishoil supplementation to rats fed high-fat diet during pregnancy preventsdevelopment of impaired insulin sensitivity in male adult offspring

 

7月17日，发表在ScientificReports上的一项研究中，来自新西兰奥克兰大学的一项研究发现，给予超重的怀孕大鼠新鲜鱼油能够防止它们的后代发展出糖尿病风险因素。鱼油治疗能改善胰岛素的工作方式，预防糖尿病发生。【详细】

 

5# 50万名中国人的研究揭示：多吃水果降低糖尿病风险

 

Freshfruit consumption in relation to incident diabetes and diabetic vascularcomplications: A 7-y prospective study of 0.5 million Chinese adults

 

4月11日，发表在PLOSMedicine上的一项研究称，食用新鲜水果与低糖尿病发病率有关，同时还与糖尿病并发症的低发生率有关。调查发现，与未被诊断糖尿病的人相比，那些先前被诊断为糖尿病的人不吃水果的概率要高3倍。与不吃或极少吃新鲜水果者相比，每天吃新鲜水果者7年随访期间新发糖尿病的风险下降12%。值得注意的是，该研究的研究对象为中国人群。

网站报道链接：http://www.biodiscover.com/news/research/654713.html

 

备注：本文部分内容参考自：医药经济报、解放日报、BioArt、奇点网、中国疾控动态。

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