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生物通报道：2014年11月2日，在《自然医学》（Nature Medicine）杂志发表的一项研究，为2型糖尿病的治疗，提供了一种新方法。在糖尿病动物模型中，这种治疗方法可恢复血糖的自然控制。
糖尿病的发生，是因为胰腺内β细胞不能制造足够数量的胰岛素来控制血糖数量。高血糖水平是所有糖尿病相关医疗问题的根源，这对我们的卫生系统施加了一个巨大的负担。
有压力的细胞
在2型糖尿病中，胰岛素的生产不足，糖尿病的形式通常与肥胖有关，影响着大约1700万澳大利亚人，这种疾病的发生，是因为β细胞变得有压力。这种压力是由于制造胰岛素的细胞需求量增加，以及血液中高水平的脂肪和糖。
先前的研究已经表明，在糖尿病中，来自免疫系统的蛋白质（称为细胞因子），被释放到β细胞周围的环境中，也会引起压力。
已有研究人员确定了新的致压力细胞因子，并表明，阻断它们可部分改善血糖控制，从而提供了一些新的治疗靶标。但是，本研究的主要发现在于，有一个特定的细胞因子，称为IL-22，当将其喂给肥胖和糖尿病小鼠时，可保护β细胞免于压力，完全恢复血糖控制。
我们的主要挑战在于，确定IL-22是如何阻断β细胞中的压力。为了解释这一点，我们需要回顾研究这些细胞做了什么。
β细胞成群聚集在胰腺内，称为胰岛。一般来说，人的胰腺包含几十万个这样的胰岛，每个胰岛包含约200个β细胞。每一个β细胞每分钟可制造大约100万个胰岛素分子。一些快速算法将告诉你，一个健康人需要制造多少胰岛素，才能有效地控制血糖。
在糖尿病中的β细胞，最主要的压力形式是氧化应激，当发生氧化应激时，活性氧分子在细胞内产生。氧化应激可干扰细胞代谢，并激活免疫系统。
对糖尿病非常重要的是，氧化应激干扰蛋白质（如胰岛素）在一个专门细胞器（内质网）内正确组装成它们的合适结构。内质网应激可降低胰岛素生产，警告免疫系统，甚至可以触发β细胞自杀。
在这些过程开始时，IL-22可通过阻止氧化应激的产生，阻断这些过程，这说明它能有效对抗形形色色的压力诱导剂。它关闭引起压力的蛋白质的编码基因，而打开抗氧化蛋白的编码基因，去掉活性氧自由基。
换句话说，IL-22对β细胞来说，是一种强大的天然抗氧化剂。但是，对糖尿病治疗来说意味着什么？
一种新型治疗方法
目前，2型糖尿病有许多不同形式的治疗方法。其中一些方法，努力让β细胞制造更多胰岛素，而其他人则使用与胰腺无关的方法，例如，降低肝脏中的葡萄糖生产，或者增加尿液中的葡萄糖排泄。
虽然这些方法能够降低血糖，但这些疗法并不能真正解决潜在的问题。大约40%的2型糖尿病患者依赖于注射胰岛素，来应对餐后突然增高的血糖。
施用IL-22是一种完全不同的方法，可以降低血糖，同时保留β细胞并限制疾病的进展。这种疗法的吸引力在于，它能解决疾病的根本基础；IL-22允许系统通过生产高质量有效的胰岛素，而自然地控制血糖。
糖尿病的另外一个关键特性是，削弱肌肉、脂肪和肝脏中细胞对胰岛素的反应。我们发现，用IL-22治疗小鼠，不仅恢复胰腺的胰岛素适当释放，而且还使胰岛素敏感性恢复正常。
我们大部分研究是在培养细胞或糖尿病小鼠中进行的，但是它确实对于人类疾病的治疗具有重要意义。
通过与墨尔本的一个研究小组合作，研究人员已经获得来自器官捐献者的胰岛，并表明，IL-22也能保护人类β细胞免于压力。虽然这支持将这种疗法用于人类糖尿病，但是，在我们能够将IL-22转化成一种有效安全的疗法之前，还需要很多的工作要做。
有趣的是，IL-22疗法，可通过我们还不完全了解的机制，引起肥胖小鼠体重减轻。不用说，如果它也能在超重的糖尿病患者中重复，这将是一种理想的效果。我们希望这些研究结果，将促进开发新的方法来治疗糖尿病，降低发病率并缓解疾病负担。
（生物通：王英）
延伸阅读：Cell子刊：糖尿病关键机制可能开始于大脑
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Glycemic control in diabetes is restored by therapeutic manipulation of cytokines that regulate beta cell stress
Abstract: In type 2 diabetes, hyperglycemia is present when an increased demand for insulin, typically due to insulin resistance, is not met as a result of progressive pancreatic beta cell dysfunction. This defect in beta cell activity is typically characterized by impaired insulin biosynthesis and secretion, usually accompanied by oxidative and endoplasmic reticulum (ER) stress. We demonstrate that multiple inflammatory cytokines elevated in diabetic pancreatic islets induce beta cell oxidative and ER stress, with interleukin-23 (IL-23), IL-24 and IL-33 being the most potent. Conversely, we show that islet-endogenous and exogenous IL-22, by regulating oxidative stress pathways, suppresses oxidative and ER stress caused by cytokines or glucolipotoxicity in mouse and human beta cells. In obese mice, antibody neutralization of IL-23 or IL-24 partially reduced beta cell ER stress and improved glucose tolerance, whereas IL-22 administration modulated oxidative stress regulatory genes in islets, suppressed ER stress and inflammation, promoted secretion of high-quality efficacious insulin and fully restored glucose homeostasis followed by restitution of insulin sensitivity. Thus, therapeutic manipulation of immune regulators of beta cell stress reverses the hyperglycemia central to diabetes pathology.
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