缺失分子会增加人类糖尿病的风险

(PhysOrg.com) -- Researchers at the University of California, San Diego School of Medicine and Rady Children’s Hospital-San Diego say an evolutionary gene mutation that occurred in humans millions of years ago and our subsequent inability to produce a specific kind of sialic acid molecule appears to make people more vulnerable to developing type 2 diabetes, especially if they’re overweight.

这些发现发表在2月24日在线版本的FASEB杂志，美国实验生物学联合会的出版物。

通讯研究作者Jane J. Kim，UCSD儿科系的助理教授，儿科成员ob体育开户网址糖尿病研究中心和拉迪儿童医院迭戈说，这些发现代表了将非人类唾液酸产生与胰岛素和葡萄糖代谢问题有关的第一个证据。

金说：“它为理解糖尿病的原因开辟了一个新的观点。”“鉴于肥胖和糖尿病的全球流行，我们认为这些发现表明，进化变化可能影响了我们的新陈代谢，并可能增加了我们患疾病的风险。”

2型糖尿病是由遗传因素和环境因素引起的，例如脂肪饮食和缺乏运动，这会导致逐渐功能失调的胰腺β细胞，由于胰岛素抵抗和最终健康并发症而导致的血糖水平升高，有时是致命的。糖尿病是全国和全球的一个不断扩大的问题。根据美国糖尿病协会的数据，在美国，超过2500万成人和儿童患有糖尿病。据估计，另外7900万美国人是糖尿病前期。在全球范围内，据信大约有2.85亿人患有这种疾病。

唾液酸是所有动物细胞表面上发现的分子，它们充当与其他细胞及其周围环境相互作用的重要接触点。迄今为止，所有研究的哺乳动物都产生两种类型：N-乙酰神经酰胺酸（NEU5AC）和N-糖苷神经氨酸（NEU5GC）。

人类是一个例外。由于进化的雾化而流失的原因，大约2至300万年前发生了一个称为CMAH的突变，使人类中的一种酶灭活了一种酶，该酶通过向Neu5AC添加单个氧原子来催化Neu5GC的产生。这一发现是由UCSD科学家早些时候由加州大学圣地亚哥分校医学院医学和细胞和分子医学教授Ajit Varki领导的。然后，他们在CMAH基因中开发了具有类似人类缺陷的小鼠模型。

Kim的组将小鼠与功能性CMAH基因与CMAH中的人类突变进行了比较。两组小鼠都喂了高脂饮食。两组的小鼠肥胖并发展出胰岛素抵抗。但是，只有具有CMAH基因突变的小鼠会出现胰腺β细胞衰竭。胰腺β细胞通常会产生和释放胰岛素，这是一种控制血糖水平的激素。

金说，这些发现有助于完善理解为什么肥胖人类似乎特别容易受到2型糖尿病的影响，还表明用于研究糖尿病的当前动物模型可能无法准确地反映出人类状况。从临床上讲，她说，进一步的研究以确定唾液酸成分如何影响胰腺β细胞功能可能揭示保留细胞，改善胰岛素产生并预防糖尿病的新策略。

“It’s exciting to see the real-life significance of our discovery of the human CMAH mutation, said Varki, who is also co-director of the Glycobiology Research and Training Center and the Center for Academic Research and Training in Anthropogeny, both at UC San Diego. “This shows yet again that research in fundamental processes of biology and evolution can yield unexpected dividends for understanding human disease.”

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