当身体细胞对胰岛素没有反应并且不能利用血流中的葡萄糖(糖)时，就会发生糖尿病的主要危险因素，即胰岛素抵抗。众所周知，这种情况会增加心血管疾病和动脉粥样硬化的风险，动脉粥样硬化是血管内的脂肪堆积，会限制血液流向身体组织。胰岛素和血管壁上的细胞相互作用的确切机制尚不清楚。
在 Circulation Research上发表的一篇论文中，乔斯林糖尿病中心的科学家描述了一系列旨在确定胰岛素、脂肪和血管系统之间关系的研究。该团队由 Joslin 首席科学官兼研究主任、医学博士 George King 领导，确定了一种新途径，其中血管内皮细胞 - 称为内皮细胞 - 驱动身体的新陈代谢。与科学教条相反，研究结果表明，血管功能障碍本身可能是导致糖尿病的不良代谢变化的原因，而不是以前认为的影响。
“在患有糖尿病和胰岛素抵抗的人中，人们一直认为白色脂肪和炎症会导致血管功能障碍，从而导致该患者群体患心脏病、眼病和肾病，”Thomas 的 King 说。 J. Beatson, Jr. 哈佛医学院糖尿病领域医学教授。“但我们发现血管在这里可以起到主要的控制作用，而这在以前是不为人知的。”
除了与血管异常有关外，糖尿病还与身体中棕色脂肪(也称为棕色脂肪组织)储存的不良减少有关。与主要储存能量的白色脂肪不同，棕色脂肪燃烧能量、维持体温并调节体重和新陈代谢。在对糖尿病小鼠模型进行的一系列实验中，King 及其同事观察到，即使在喂食高脂肪饮食的情况下，仅在血管中对胰岛素敏感性增强的小鼠体重也低于对照动物。事实证明，对胰岛素特别敏感的小鼠的棕色脂肪比对照动物多。他们还表现出对血管的损害较小。
研究小组的进一步调查显示，胰岛素会向血管中的内皮细胞发出信号以产生一氧化二氮，这反过来又会触发棕色脂肪细胞的产生。在胰岛素抵抗的情况下，内皮细胞产生的一氧化二氮较少——已知这种减少会增加心血管风险——导致棕色脂肪的产生下降。由于棕色脂肪在调节体重和新陈代谢方面起着不可或缺的作用，因此较小的棕色脂肪储存可能是糖尿病的危险因素，而不是糖尿病的症状。
“我们在这里发现的是，血管内衬的内皮细胞可以对你产生多少棕色脂肪有主要的控制作用，”金说。“一氧化二氮来自内皮细胞来调节你制造多少棕色脂肪，这一发现非常令人兴奋，因为过去我们认为糖尿病会导致心血管问题，但在这种情况下，这种关系似乎被逆转了。”
该研究的结果为使用棕色脂肪及其控制的激素和炎症蛋白套件作为生物标志物或医生可以检测的动脉粥样硬化或心血管疾病的迹象奠定了基础。未来，随着未来的动物和临床研究，这一新信息可以通过改善内皮一氧化二氮的产生来增加棕色脂肪组织，从而为一种全新的体重控制方法打开大门。
“一切都是相互联系的，”金说。“我们认为血管和内皮细胞不仅在调节棕色脂肪方面发挥重要作用，而且在调节全身新陈代谢方面也发挥着重要作用。因此，这些内皮细胞是调节体重和发展为糖尿病的关键因素，正如其他实验室所表明的那样，血管似乎也是大脑功能的主要调节剂。在内皮细胞水平上进行干预可能会对许多疾病产生重大影响。”
合著者包括 Kyoungmin Park、Qian Li、Matthew D. Lynes、Hisashi Yokomizo、Ernesto Maddaloni、Takanori Shinjo、Ronald St-Louis、Qin Li、Sayaka Katagiri、Jialin Fu、Allen Clermont、Hyunseok Park、I-Hsien Wu、Marc Joslin 糖尿病中心的 Gregory Yu、Hetal Shah 和 Yu-Hua Tseng。
这项研究得到了国立卫生研究院 (DK053105、DK036836) 和 NIDDK 糖尿病研究中心奖 (5P30DK036836-35) 的支持。作者报告没有披露。
关于乔斯林糖尿病中心
Joslin 糖尿病中心因其在糖尿病治疗和研究方面的深厚专业知识而享誉世界。作为 Beth Israel Lahey Health 的一部分，Joslin 致力于寻找治疗糖尿病的方法，并确保糖尿病患者长寿、健康。我们在全世界开发和传播创新的患者疗法和科学发现。
Joslin 隶属于哈佛医学院，是仅有的 18 个 NIH 指定的糖尿病研究中心之一。
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