揭秘胰島素抵抗與癌症和心血管病變之間的微妙關係!

2020-12-06 生物谷

 

 

幾十年來,科學家一再表明,血液中激素胰島素水平升高的患者可能感染癌症的風險會增加。然而令人驚訝的是,Joslin糖尿病中心的研究人員現在已經發現胰島素的受損作用也可以增加這些風險。

Joslin小組發現腸腫瘤在小腸癌模型中生長得很快,其小腸內部的「上皮」細胞已被遺傳修飾,使得胰島素不能激活細胞。第二個令人驚喜的方面是當研究人員發現這樣的腫瘤在小鼠周圍的血管中的細胞以相同的方式被轉基因修飾時,這種腫瘤生長得更快。

哈佛醫學院助理教授Joslin助理研究員Christian Rask-Madsen博士說,研究重點突出了胰島素抵抗驅動的生物學機制,損害血管健康,並可能被癌症和心血管疾病所共有。

這項研究是Rask-Madsen的實驗室和Joslin的首席學術官C.Ronald Kahn之間的合作。多年前,Kahn實驗室率先開展了遺傳修飾給定細胞類型的技術,以「敲除」細胞表面的胰島素受體蛋白,從而激活胰島素在細胞中的作用,從而在這些細胞中形成胰島素抵抗狀態。

在第一組實驗中,博士後研究員兼共同作者Max-FelixH?ring發現胰島素增加了培養中小鼠上皮腫瘤細胞的增殖,正如所預期的一樣。但是當他和他的同事們創造出修改為攜帶缺乏胰島素受體的細胞的小鼠時,腫瘤以與正常上皮腫瘤細胞的小鼠相同的速率生長。

Rask-Madsen說,這個悖論引發了胰島素信號傳導在癌細胞周圍腫瘤微環境中的作用。所以,本文的博士後研究員,共同主編王宣春通過創造「血管內皮」細胞(血管內皮細胞)中缺少胰島素受體的小鼠進一步進行了研究。

知道胰島素可以刺激血管的生長,「我們的期望是,敲除這些細胞中的胰島素信號可能會減緩血管的生長並減少這些小鼠的腫瘤形成,」Rask-Madsen說。 「但是我們看到了相反的結果 - 腫瘤形成反而增加了。」

在早期的工作中,喬治·金(George King)實驗室的博士後研究員,喬斯林的首席科學家,拉斯 - 馬德森研究了胰島素抵抗和動脈疾病之間的聯繫。這項研究有助於證明血管內皮細胞中的胰島素抵抗可以產生促炎症狀態,其特徵在於使免疫細胞粘附於內皮細胞上的某些細胞粘附蛋白質的高度存在,這是使免疫細胞從血液流向組織的第一步。

現在將這個概念應用於腫瘤形成,Rask-Madsen和他的同事在血管內皮細胞中敲除胰島素受體的小鼠中發現了類似的促炎狀態。這些小鼠中顯示出更高水平的細胞粘附蛋白和稱為嗜中性粒細胞的免疫細胞。這將有望促進腫瘤進展,因此可以解釋這些小鼠腫瘤的增加。

Rask-Madsen說:「我們非常希望通過尋找更直接的證據來證明,如果阻止免疫細胞募集到腫瘤中,可以通過內皮細胞胰島素抵抗來扭轉這些動物的這種現象。此外,他的團隊將檢查跡象表明,同樣的途徑可能在人類中也起作用。

儘管科學家已經在腫瘤中檢查了胰島素的作用,但是在特定類型的腫瘤細胞中敲除胰島素受體的能力增加了這些調查的複雜程度,Rask-Madsen強調。他說:「不僅要看不同的腫瘤細胞轉化,還要看腫瘤微環境中的所有細胞,包括這些內皮細胞,這一點也很重要。」

他補充說:「我們有一個真正的機會為心血管疾病和癌症形成重疊的風險因素提出機制。 「我們非常感興趣的是,如果修改這些風險因素可以改善血管功能,並降低癌症和心血管疾病的風險。」(生物谷Bioon.com)

 

相關焦點

  • 胰島素抵抗引發脂肪酸過度氧化
    一種常見假說認為,胰島素抵抗(insulin resistance)會降低脂肪氧化的發生,此外有研究表明,胰島素抵抗還會導致胞質內脂質分子的聚集,並破壞胰島素信號通路。
  • 你的體內是否正在發生胰島素抵抗?
    讀到這裡你可能有疑問,一個胰島素抵抗為何會有如此多種多樣的臨床表現呢?原來目前認為,胰島素抵抗是代謝症候群、2型糖尿病、血脂異常、高尿酸血症、高血壓、心腦血管病、多囊卵巢綜合症、阿爾茨海默病及部分腫瘤等多種疾病發生的共同病理生理主要機制;而且近年來也有研究表明胰島素抵抗與阿爾茨海默病和乳腺癌等關係密切。因此,上述這些疾病其症狀各不同相,但其基本內環境都是胰島素抵抗的狀態。
  • 僅12分鐘的運動足以幫助抵抗癌症,增強記憶力和減輕體重
    這些代謝物可以作為心臟代謝,心血管和長期健康水平的指標,表明,即使是短暫的活動也足以使人體某些關鍵的生物學過程受益。 「運動對人體心臟,血管和炎症系統的影響知之甚少,但我們的研究通過將特定的代謝途徑與運動反應變量和長期健康結果聯繫起來,全面研究了運動對代謝的影響。」
  • 整合素CD11b對胰島素抵抗和II型糖尿病
    整合素CD11b對胰島素抵抗和II型糖尿病 來源:上海生命科學研究院   發布者:張薦轅   日期:2015-12-25   今日/總瀏覽:1/2993
  • 揭秘球王早逝背後的殺手—「代謝症候群」
    目前認為,中心型肥胖和胰島素抵抗可能是導致MS發生的核心因素。1、肥胖肥胖可引起高血壓、高膽固醇、低高密度脂蛋白以及高血糖,是心血管疾病的獨立危險因素。特別是中心型肥胖,內臟脂肪含量的增加與胰島素抵抗呈強相關。
  • Cell Metabolism | 糖誘導的肥胖和胰島素抵抗與果蠅壽命縮短無關
    Cocheme´教授和德國科勒大學的Christoph Kaleta教授在《Cell Metabolism》上合作發表論文。用果蠅模型證實了高糖飲食導致壽命的縮短並不是肥胖和胰島素抵抗所致,而是由於高糖飲食導致嘌呤合成與分解代謝增加誘發尿酸累積與尿結石的生成最終導致壽命縮短,這一表型可通過補水挽救,揭示了嘌呤代謝或許是影響壽命的重要因素之一。
  • Diabetes:線粒體去乙醯化酶促進抵抗高脂誘導胰島素抵抗
    2015年5月12日訊 /生物谷BIOON/ --許多研究發現蛋白質高度乙醯化與葡萄糖不耐受和胰島素抵抗之間具有一定關聯性,這表明調節乙醯化修飾組的酶可能在糖代謝的病理學過程中發揮重要作用。近日,來自美國的科學家在國際學術期刊diabetes在線發表了一項最新科研進展,他們發現去乙醯化酶sirt3在促進機體對葡萄糖的處理,增強線粒體功能,改善飲食誘導的胰島素抵抗方面具有重要作用。 Sirt3是定位於線粒體中的NAD+依賴性去乙醯化酶,之前有研究發現sirt3在調節能量平衡方面具有重要作用。
  • 機體免疫力和長壽之間微妙的平衡關係
    隨著年齡增長,機體的免疫系統功能會不斷受損,這種損傷的一個方面就是老年人的慢性炎症,這意味著機體的免疫系統會持續活躍並釋放出炎性物質,諸如此類慢性炎症與多種年齡相關的疾病直接相關,比如關節炎和阿爾茲海默病、以及機體應對感染的免疫反應損傷,衰老研究領域的一個問題就是是否慢性炎症是機體衰老的原因
  • 女生之間關係特別微妙嗎?
    N海都網記者 林皓 海都網訊 「最近發現女生之間的關係太微妙,太複雜了。」日前,一位不願意透露網名的博友,通過新浪微博私信@海峽都市報,講述了女生宿舍中出現的一些不愉快的尷尬事。 該網友和幾個女同事租住在一個四人間的套房內,幾個女生年齡相仿,又都是公司新人,原以為幾個女生能成為好姐妹,但現實讓這位網友表示不解,「雖然表面上不說,可是感覺女生們內心裡都希望自己踩在別人的頭上,做驕傲的公主,這就註定會有些精明的人運用一些讓人不欣賞的方法來實現她的願望。」該網友說。
  • 胰島素類似物的基礎胰島素實踐之道
    除了血糖是否達標,低血糖和超重肥胖者體重增加也是糖尿病治療過程中不可忽視的問題。有研究表明嚴重的低血糖與多種不良臨床結局顯著相關(雖然不知道是否為因果關係),包括主要大血管事件、主要微血管事件、全因死亡、動脈粥樣硬化性心血管疾病(CVD)死亡以及非CVD死亡[2]。
  • 你以為脂肪能幫你禦寒 實際上它會加速癌症和糖尿病等疾病的進展!
    但是背後的分子機制卻並不清楚,部分原因是由於小鼠肥胖模型受限,這使得研究人員很難獨立於飲食因素之外研究脂肪細胞和腫瘤組織之間的特異性相互交流。【6】JCI:新研究揭示胰島素抵抗與脂肪組織炎症的因果關係doi:10.1172/JCI96139肥胖誘導的胰島素抵抗是2型糖尿病、高脂血症、心血管疾病和一些癌症類型發生的主要風險因素,肥胖引起胰島素抵抗的機制到目前為止仍不明確。
  • 胰島素可使身體成分和體重悄然改變,飲食調節,或提升其敏感度
    胰島素可影響人們的肥胖程度和形體,同時也跟神經系統、骨骼健康以及免疫系統,還有代謝能力有著微妙的關係,因此需格外注重於胰島素。胰島素是如何影響體重和身體成分的?胰島素是脂肪儲存激素,有著無限的脂肪儲存能力。
  • 男女之間「微妙的」關係,你是否中招了呢?
    生活中, 除了戀人之間,這種關係不是戀人但好像更似戀人。可以和你關係很好,可以一起上街,可以一起分享小心事的,無話不談的親密的男性朋友,但又不是情侶的。就是那種和女孩子無話不談、講義氣,女人們把他們當作是自己的「異性知己」。有委屈的時候可以找他們傾訴,有感情煩惱的時候可以找他們攀談,甚至在準備和新男朋友第一次約會的時候找他們取經;他們彼此之間也可以有相互的異性伴侶,他們的異性伴侶也知道他們的關係。
  • 26歲查出「宮頸癌前病變」,癌前病變到癌症剩幾年?
    隨著癌症篩查的普及,越來越多女性注重宮頸健康的檢查。但由於相關知識欠缺,不少女性就如小青一般,一聽到癌前病變就緊張的不得了,誤以為宮頸癌前病變就是癌症前期。 宮頸癌前病變雖不是癌,但有可能最終發展成癌症。宮頸癌的發生和發展有一個漸進的演變過程,時間可以從數年到數十年,一般認為這個演變過程經過這樣幾個階段:增生宮頸上皮肉瘤樣病變宮頸早期浸潤癌。 所以,根據具體情況及時幹預很重要。
  • 瑪雅傳說:穆裡亞文明和植物之間的微妙關係,被稱為生物能文明
    瑪雅傳說:人類史前文明傳說中和植物產生聯繫的一群人,穆利亞人,穆裡亞文明和植物之間的微妙關係,被稱為生物能文明。那個時代的人在瑪雅歷史的記錄中被稱為利用植物發芽能量而獲取力量的一群人,如此看來,我們今天現代人天天都在吃的綠豆芽,在那個時代沒準就是超級力量呢!
  • 耶魯團隊闡明非酒精性脂肪肝中肝臟胰島素抵抗發生的機理
    非酒精性脂肪肝及其誘發的肝臟胰島素抵抗是當代社會人類健康的重大威脅。例如在中國和美國,約有1/3的成年人患有非酒精性脂肪肝。肝臟胰島素抵抗會導致飯後的高血糖和高胰島素水平。因此,研究非酒精性脂肪肝引起肝臟胰島素抵抗的機理具有極高的重要性。
  • 應對胰島素不良反應可以停藥嗎?
    低血糖低血糖是胰島素治療最常見的不良反應,強化治療時低血糖的發生率又高於常規治療時。通常引發低血糖的原因包括:胰島素劑量過大、進食過少或不按時進食、運動及體力活動過多、糖尿病胃腸自主神經病變、腎臟病變等。
  • 為了抵抗傳染性癌症,袋獾迅速演化
    a transmissible cancer in Tasmanian devils 顯示,袋獾可能已經演化出了對一種被稱為袋獾面部腫瘤病(DFTD)的侵襲性癌症的抵抗力。這種個頭只有小狗大的生物是現今尚存的最大有袋類食肉動物,因其黑色的皮毛,刺耳的尖叫,沖天的臭氣,暴躁的性格和吃肉不吐骨頭的習性被稱為「塔斯馬尼亞惡魔」。自1996年起,這種本身數量就不多的動物當中開始流行目前已知的第三種自然流行的傳染性癌症:袋獾面部腫瘤病。長出面部腫瘤的袋獾。
  • 骨生物學進展:肥胖誘導的脂肪因子sST2加速了脂肪T reg和ILC2的消耗並促進了胰島素抵抗
    在肥胖症中,脂肪細胞釋放一系列促炎細胞因子和趨化因子,從而導致促炎免疫細胞的募集增加,免疫信號的這種促炎性極化伴隨著脂肪庫中駐留調節性T細胞(T regs)和第2組先天淋巴樣細胞(ILC2s)的消耗,導致肥胖相關的脂肪功能障礙和胰島素抵抗,肥胖期間脂肪組織T reg和ILC2穩態破壞的潛在機制?
  • 科學家終於公布咖啡與癌症的關係,後悔沒早點知道
    這項研究給許多糖尿病患者帶來了曙光,也許未來的糖尿病患者,只要簡單地享受一杯咖啡,就能促使胰島素生產並徹底不需要再額外注射了!其實,從降低死亡風險,到降低某些癌症和糖尿病的風險,再到降低抑鬱和帕金森病風險,咖啡一直就是醫學的「寵兒」,只是你不知道。最近的一項美國南加州大學諾裡斯綜合癌症中心的Stephanie L.