Проверено Эмили Хендерсон, бакалавр наук 4 сентября 2020 г.

Используя клетки, взятые у пациентов с диабетом 2 типа, и новые методы их преобразования в специализированные предшественники мышечных клеток, исследователи разработали новую модель «болезни на тарелке» для изучения основных молекулярных факторов, которые приводят к развитие диабета 2 типа.

Дефекты передачи сигналов инсулина или резистентность к инсулину в скелетных мышцах важны при диабете 2 типа, но с помощью этого нового подхода исследователи обнаружили возможное существование серьезных дефектов передачи сигналов как внутри, так и вне классического каскада передачи сигналов инсулина.

Они обнаружили, что, хотя ряд белков, участвующих в действии инсулина, был нарушен в клетках, происходящих от людей с диабетом 2 типа, подавляющее большинство обнаруженных изменений было в белках, роль которых в метаболизме или диабете в значительной степени неизвестна.

Полученные данные должны предоставить новые взгляды на механизмы, лежащие в основе инсулинорезистентности при диабете 2 типа, и, возможно, возможности для разработки новых методов лечения этого заболевания.

Исследовательскую программу возглавили доктор медицины К. Рональд Кан, главный научный сотрудник, старший исследователь и руководитель отдела интегративной физиологии и метаболизма Диабетического центра Джослина, и профессор медицины Мэри К. Якокка в Гарвардской медицинской школе. Полные результаты их исследований опубликованы в журнале Cell Metabolism .

Сосредоточившись на перепрограммированных индуцированных плюрипотентных стволовых клетках, или ИПСК, которые были получены от людей с диабетом 2 типа и здоровых контрольных субъектов, исследователям удалось воссоздать модель культуры клеток со многими особенностями мышечной инсулинорезистентности, которые возникают у людей с диабетом.

Они обнаружили, что культивированные миобласты, полученные из ИПСК (ранний предшественник большинства типов мышечных клеток) от людей с диабетом 2 типа, отражают многие из нарушенных молекулярных ответов на инсулин и глюкозу, которые наблюдаются у людей с диабетом. Это включало дефекты усвоения глюкозы и клеточного метаболизма.

Используя метод, называемый фосфопротеомикой, который может измерять химические изменения во многих тысячах белков одновременно, они затем обнаружили изменения во многих путях как внутри, так и вне классического пути передачи сигналов инсулина в клетках людей с диабетом 2 типа по сравнению с контрольной группой. .

Это включало изменения в способе преобразования ДНК в РНК, а затем в белок, а также изменения, влияющие на функцию и транспорт многих из этих белков внутри клетки. На этом основании они предполагают, что работа указывает на новый и ранее неизвестный слой потенциальных мишеней для разработки методов лечения диабета 2 типа.

Ведущий автор Тиаго Батиста, доктор философии, сказал: « Наши результаты указывают на изменения во множестве путей, которые не объясняются одной киназой или фосфатазой, чьей функцией является регулирование клеточной передачи сигналов. факторы, которые сами по себе могут влиять на функцию нескольких киназ и, следовательно, на сигнальные пути, будут представлять большой интерес в этой области.

Хотя нас интересует, как эти недавно идентифицированные пути могут способствовать прогрессированию заболевания, будущие исследования также должны быть нацелены на лучшее понимание того, как это может быть связано как с генетическими, так и с экологическими эффектами, повышающими риск диабета. Это откроет совершенно новый диапазон диагностических и терапевтических возможностей для этой распространенной формы диабета ».

С. Рональд Кан, старший автор исследования, Центр диабета Джослина