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安全島報人劉亞東A
撰文 | 王聰
編輯 | 王多魚
排版 | 水成文
早在3000多年前，古埃及就有了關於糖尿病的記載。幾千年來，人類對糖尿病始終束手無策，一旦患上糖尿病就只能坐以待斃。直到20世紀初，人們才意識到糖尿病病人的尿糖由血糖升高所致，而這與胰腺有關。
1921年，弗雷德裡克·班廷（Frederick Banting）等人發現了胰島素（insulin），並於1922年1月使用胰島素成功治療了糖尿病病人。100年前胰島素的發現和使用，為數百萬糖尿病患者打開了一扇通往生命和希望的大門。從那時起，在胰腺中產生的胰島素就被認為是治療以高血糖（葡萄糖）為特徵的疾病（例如糖尿病）的主要手段。
2022年1月4日，美國索爾克研究所的研究人員在Cell 子刊Cell Metabolism 上發表了題為：FGF1 and insulin control lipolysis by convergent pathways 的研究論文。
該研究發現FGF1，與胰島素一樣，透過抑制脂肪分解快速降低肝臟葡萄糖水平，從而快速調節血糖水平，是第二種快速調控血糖的分子。這一發現可能會帶來新的糖尿病治療方法，也為代謝研究奠定了新的基礎。
在分子水平上，FGF1 透過啟用PDE4D（磷酸二酯酶 4D）來抑制cAMP-蛋白激酶A 訊號軸來發揮作用，這與胰島素的透過PDE3B通路發揮作用的機制不同。
這些發現表明，FGF1/PDE4通路是與胰島素/PDE3B並行的第二種快速血糖調控通路。FGF1與胰島素的作用機制不同，這種差異可以使FGF1能夠安全、有效地降低具有胰島素抵抗的人的血糖。
該論文的通訊作者 Ronald Evans教授表示，找到胰島素之外的抑制脂肪分解和降低血糖水平的第二種激素，是一項科學突破。這項研究已經確定了FGF1是一種新的脂肪調控的參與者，這還有助於我們理解人體對能量儲存的管理。
當我們進食後，富含能量的脂肪和葡萄糖會進入血液之中。胰島素通常將這些營養物質運送到肌肉和脂肪組織中的細胞，在那裡它們可以被立即使用或儲存以備後用。
對於那些有胰島素抵抗的人，他們血液中的葡萄糖不能被有效地去除，而較高的脂肪分解會增加脂肪酸水平。這些額外的脂肪酸會加速肝臟中葡萄糖的產生，使得已經很高的血糖水平更加複雜。
此外，脂肪酸在器官中積累，會加劇胰島素抵抗，而胰島素抵抗是糖尿病和肥胖症的特徵。
在此之前，該團隊已經發現，FGF1透過脂肪FGF受體1（FGFR1）發揮強大的抗糖尿病作用。注射FGF1可顯著降低小鼠的血糖水平，而且FGF1治療可緩解胰島素抵抗。但FGF1究竟是如何發揮作用的仍是個未解之謎。
首先，研究團隊發現，FGF1像胰島素一樣抑制脂肪分解，調控肝臟中葡萄糖的生成。這些相同之處讓研究團隊猜測FGF1是否和胰島素透過同一個通路來調控血糖。
我們知道，胰島素是透過PDE3B通路來發揮作用來抑制脂肪分解。研究團隊驚訝地發現，FGF1透過一個新的訊號通路PDE4來發揮同樣的作用。
研究團隊表示，胰島素和FGF1可以被看做是處於兩個並行通路，而這種並行通路的有點非常明顯，在出現胰島素抵抗的人中，胰島素通路受損，但FGF1通路還可以繼續發揮作用，調控脂肪分解和血糖水平。
胰島素和FGF1處於兩個調控血糖的並行通路，圖片來自索爾克研究所
FGF1在胰島素抵抗的糖尿病小鼠中能夠持續誘導降低血糖，這種獨特能力是治療糖尿病患者的非常有前景的方法，有望為糖尿病患者帶來更好的治療方法。
研究團隊表示，尋找PDE4通路為治療高血糖和胰島素抵抗的藥物發現和基礎研究開闢了新的道路。現在一方面是透過修飾FGF1以提高PDE4的活性，另一方面是靶向啟用PDE4的上游訊號通路。
論文連結：
https://doi.org/10.1016/j.cmet.2021.12.004
本文經授權轉載自微信公眾號：生物世界（ID: ibioworld），作者生物世界
