從根本治療第二型糖尿病!抓到血糖濃度失調的元兇

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亞利桑那大學(University of Arizona)的研究團隊近期發表於《Cell Reports》期刊指出,第二型糖尿病患細胞無法正常吸收葡萄糖,致使細胞產生胰島素抗性(insulin resistance),是因為脂肪會促進肝臟分泌抑制性神經傳導物質,使得中樞神經系統調控血糖濃度的功能異常所導致。

有別於現行從症狀緩解第二型糖尿病的治療方式,此項研究可望從上游分子調控治療病患,提供一項從根本性治療的藥物研發方向。

常見的糖尿病可以分為第一型與第二型糖尿病,兩種類型都和胰島素分泌失調有關,但機制卻不一樣。第一型糖尿病是患者胰島素分泌不足,致使病患血糖濃度上升引起,隨著人工胰島素技術發展成熟,此類病患已能透過注射胰島素控制病情。

第二型糖尿病患者體內的胰島素能正常分泌,但細胞失去對胰島素的敏感度,使得胰島素大量分泌,但血糖卻累積在血液內、無法被細胞吸收利用。這類糖尿病與肥胖有關,且佔台灣糖尿病總人口 90% 以上,全球第二型糖尿病盛行率約是第一型糖尿病的 24 倍以上。

GABA 抑制神經訊號傳遞

在小鼠模型中,研究團隊發現肥胖小鼠的肝臟分泌大量 GABA(Gamma-aminobutyric acid, GABA),剔除 GABA 基因的小鼠則會降低胰島素分泌量,長期下來小鼠體重下降。

進一步探討 GABA 的作用機制,他們發現 GABA 是肝臟脂肪誘導生成的抑制性神經傳導物質,  它會抑制肝臟對大腦的神經訊號傳導。因此當大腦無法正常偵測血糖濃度,細胞就不會正常吸收葡萄糖,葡萄糖累積血液中使得胰島需分泌更多胰島素。

該團隊也發現在具有胰島素抗性的患者中,GABA 的基因表現活躍、生成量也會增加。

治療第二型糖尿病發展方向

目前第二型糖尿病的治療多只能減輕高血糖的症狀,也就是透過定時服藥、配合飲食與運動降低血糖濃度。因此,這項研究指出可從根本抑制第二型糖尿病者 GABA 的過度表現,以維持神經系統正常調控血糖的機制。

由於 GABA 是 GABA 轉氨酶(transaminase)催化生成的,目前其他疾病領域已有 GABA 轉氨酶抑制劑藥物,例如抗腫瘤的 L-DAB HBR,將來研究團隊會以這些藥物為候選對象,開發其應用於治療因肥胖引起的糖尿病患者。

延伸閱讀:血糖監測大整合!Eli Lilly攜 Roche等4家生技藥廠改善糖尿病管理

參考資料:
1. https://news.arizona.edu/story/promising-new-pathway-treating-type-2-diabetes
2. Cell Reports, 2021; https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(21)00677-X?_returnURL
3. https://www.geneonline.com/study-shows-new-diabetes-drug-induces-remarkable-weight-loss-in-obese-patients/

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