在糖尿病患者中，2型糖尿病患者的數量佔據了90%以上，是全球範圍內最常見且代價最高的疾病。作為一個目前還不能有效根治的疾病，患者只能通過每天服用一種或多種抗糖尿病藥物來暫時改善高血糖。低血糖和體重增加是藥物治療中的常見副作用，而採用非手術方法無法持續緩解疾病。
早在2016年，來自美國華盛頓大學的研究人員在《Nature Medicine》上發表過這樣一項研究：在2型糖尿病的齧齒動物模型中，通過腦室內單次注射成纖維細胞生長因子1（FGF1）可以持續緩解高血糖症（<200 mg /dl的血糖水平維持了17周）。這種抗糖尿病的作用並不是體重減輕後的繼發性作用，也不增加低血糖的風險，而是增加了從血液中清除葡萄糖的能力。然而，這種作用的機制尚不明確。
說到纖維細胞生長因子，大家應該不陌生。現代外科手術和美容手術中都少不了它的身影，你割完雙眼皮後的創面修復也許就有它的功勞。如果注射一次FGF1，就能讓機體自己去清除葡萄糖，並能持續發揮作用，那麼勢必會減輕患者藥不能停的痛苦，又避免了服藥後的副作用。
時隔4年，這項研究成果終於有了新的進展，並再次登上《Nature》子刊——《Nature Communications》。
在先前的研究中，研究小組發現，下丘腦內側基底部（MBH）是負責腦室內的FGF1持續緩解高血糖作用的大腦區域。因此，在深入研究了MBH對FGF1的細胞應答後，他們發現，下丘腦神經膠質細胞是FGF1作用的主要靶點，持續的糖尿病緩解依賴於完整的黑皮質素信號傳導。
具體而言，研究人員將基於發現的轉錄組學方法與組織化學、電子顯微鏡以及體內藥理和生理學研究相結合，探究了糖尿病動物的大腦為何具有持續改善高血糖的能力。實驗結果令人驚訝，在腦室內注射 FGF1後的幾天裡，單核細胞和星形膠質細胞都發現了轉錄和形態變化。
伸長細胞模塊表達映射到第三腦室的空間分布
星形膠質細胞對腦室內注射FGF1反應的變化
在超微結構水平上，在包括 Agrp 神經元在內的 ARC 神經元的樹突棘中檢測到突觸紐扣的星形膠質細胞覆蓋增加。在腦室內注射FGF1後，Agrp 神經元的轉錄組也發生了強烈變化，包括對 Agrp 和 Npy 基因表達的持續抑制。
這幾種神經元的關係大家或許比較陌生，這裡解釋一下。大腦中包含有多種特異性的神經元，它們行使不同的功能以調節人體的行為和代謝平衡。下丘腦的弓狀核（ARC）包含兩大類調節代謝的神經元：一類是抑制食慾的神經元，如阿黑皮素原（POMC）神經元；一類是促進食慾的神經元，包括神經肽Y（Npy）和刺鼠肽基因相關蛋白（Agrp）神經元。而FGF1對大腦中促進食慾的神經元的抑制將會使患者減少食物攝入。
腦室內注射FGF1對Agrp神經元的作用
多項研究表明，黑皮質素信號傳導的減少與齧齒動物和人類糖尿病發病機理有關，而 Agrp神經元是黑皮質素信號傳導的內源性抑制劑。因此，研究人員探究了FGF1的持續抗糖尿病作用是否取決於完整的黑皮質素信號傳導。結果發現，儘管最初的厭食和血糖降低不需要完整的黑皮質素信號傳導，但其對於腦室內注射FGF1所誘導的持續抗糖尿病作用是必需的。
FGF1誘導的持續糖尿病緩解是黑皮質素依賴性的
這些觀察結果提示，FGF1對神經膠質細胞的作用可能會改變Agrp神經元的功能，因此有必要開展其他工作來評估這種可能性。如果上述推斷成立，那麼中央FGF1的持續降糖作用可能調節了一種或多種下丘腦神經膠質細胞類型，進而以高度持久的方式改變糖調節神經迴路功能。
總之，這是一項具有實質治療意義的發現，了解不同細胞對FGF1的反應與相關的血糖正常化之間的關係可能會揭示出持續緩解糖尿病的新策略。