酶可能为前驱糖尿病提供更好的治疗方法

研究人员说，在前驱糖尿病中升高的两种酶可能提供线索，帮助7900万患有糖尿病的美国人避免严重的血管并发症，甚至可能识别出那些最有可能患上全面糖尿病的人。

精氨酸酶和吲哚胺2,3双加氧酶(IDO)也有共同的降解过程氨基酸乔治亚健康科学大学乔治亚医学院药理学和毒理学系主任威廉·考德威尔博士说。

这个共同点让一个新成立的研究团队观察这两种酶是如何以及为什么增加的，以及它们是如何贡献的血管问题在这两个动物模型一组糖尿病前期人群。

他们提出了一个恶性循环的理论，即葡萄糖升高会增加炎症因子的产生，如细胞因子和活性氧进而提高精氨酸酶和IDO。后者进一步升高细胞因子和活性氧，损害血管。

“你只要把细胞置于高葡萄糖环境中，它们就会开始产生活性氧和这些细胞因子。这是一种有害的情况，”心血管科的考德威尔说药理学家也是美国国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所一年期45万美元种子基金的主要研究员。

动物模型，缺乏饱腹感激素——瘦素并且有患病风险血管功能障碍-使研究人员能够观察从正常到糖尿病前期再到糖尿病的情况。

MCG遗传学家、心脏病学家和首席研究员董彦斌博士说，例如，当他们在动物模型中发现细胞因子时，他们会在肥胖的糖尿病前期患者的血液中观察是否也发现了细胞因子。他们已经记录了促炎水平的显著增加细胞因子MCG血管生物学家和首席研究员鲁道夫·卢卡斯博士说。而且，它是双向的:他们在糖尿病前期发现精氨酸酶升高，在肥胖小鼠中也发现了它，董说。

其结果可能对细胞和器官是致命的，因为IDO和精氨酸酶的增加会引发一种应激反应，使身体停止制造新细胞，这在血管内壁和免疫细胞等高周转率部位尤其成问题。“这是一种饥饿反应，会降低利用率，”考德威尔说。“我们的想法是，我们不想生长新的细胞，因为我们需要现有的能量。”这叫做衰老。“就好像我们变得老态龙钟，事情就不再那么顺利了，”他补充说。

衰老与高葡萄糖的水平。例如，在精氨酸酶水平高的情况下，它是由过量的精氨酸引发的，过量的l -精氨酸是一种关键氨基酸。考德威尔说:“当身体感觉到一种关键的氨基酸下降时，它开始关闭一些系统来自救。”

对血管来说还有更多的坏消息:l -精氨酸对一氧化氮的产生至关重要，而一氧化氮对血管扩张至关重要，所以没有足够的l -精氨酸也会导致血压升高，血流减少和炎症增加。面对过量的IDO，过多的必需氨基酸l -色氨酸被降解，破坏正常的免疫功能，引发慢性免疫系统激活，使炎症持续存在。

虽然氧化应激和炎症是明显的因素，但使用抗氧化剂和抗炎剂的研究显示，对疾病进展影响不大。因此需要新的生物标志物和治疗靶点，MCG血管细胞生物学家和研究负责人Ruth Caldwell博士说。

研究人员提出的众多问题之一是IDO和精氨酸是否直接相互作用。他们知道IDO和精氨酸是干扰素的目标，干扰素是一种细胞因子，身体对入侵者做出反应，帮助触发免疫反应，MCG免疫学家、乔治亚研究联盟免疫遗传学杰出学者和首席研究员安德鲁·l·梅勒博士说。他说:“一种思考的方式是，由于炎症，干扰素正在刺激很多东西，其中IDO和精氨酸酶是靶基因。”梅勒说，这两种基因也会影响氨基酸代谢，而氨基酸代谢在糖尿病中会发生改变。

Dong说，他们希望他们的研究也能得出表明患糖尿病的可能性以及谁会患上更严重疾病的标记。

“前驱糖尿病是一种不断增长的流行病，”卢卡斯说。卢卡斯说:“能够从早期状态评估哪些因素会导致糖尿病和心血管问题的后期发展，这可能会产生重大影响。”

美国糖尿病协会表示，2580万美国人患有糖尿病。根据糖尿病预防计划，大约11%的前驱糖尿病患者会发展为2型糖尿病糖尿病每年平均随访三年。