科学家们发现了一种有希望的新线索在也许最不可能的地方进行治疗:澳大利亚“鸭嘴兽”鸭嘴兽的毒液。
鸭嘴兽——和它的同胞一起针鼹– 是世界上唯一的幸存者单孔类,这意味着它们是产卵哺乳动物。但这些动物的与众不同之处在于,它们已经进化出一种激素变体,这种激素可以帮助我们更有效地控制血糖水平。
这种激素称为胰高血糖素样肽–1(GLP-1) 也在人类和其他动物中产生。 GLP-1 在肠道中分泌,刺激胰腺释放胰岛素以降低高血糖水平。
由阿德莱德大学和弗林德斯大学领导的澳大利亚研究人员表示,该系统的唯一问题是人类 GLP-1 通常分解得非常快,几分钟内就会在体内降解。
阿德莱德大学
这意味着,对于 2 型糖尿病患者来说,激素触发的胰岛素短暂爆发不足以维持较低的血糖水平,这就是为什么一些 2 型糖尿病患者最终会对药物或胰岛素产生依赖。治疗。
但似乎并非所有 GLP-1 激素都是一样的——这就是鸭嘴兽毒液的用武之地。
“我们的研究小组发现,单孔类动物——我们标志性的鸭嘴兽和针鼹——已经进化出激素 GLP-1 的变化,使其能够抵抗人类通常看到的快速降解,”研究员弗兰克·格鲁茨纳说来自阿德莱德大学。
“我们发现 GLP-1 在单孔类动物中通过完全不同的机制被降解。”
当鸭嘴兽在肠道中产生 GLP-1 时,它们的生物学原因与人类完全相同——调节血糖。但雄性鸭嘴兽有一种产生激素的次级机制——产生毒液的腺体。
在繁殖季节,雄性鸭嘴兽会通过后足的刺产生这种毒液来抵御性竞争对手。
这种毒液是非常讨厌的东西,能够捕杀小动物,并给人类带来难以忍受的痛苦。
但毒液中含有的 GLP-1 变体(在分子水平上与肠道分泌的形式不同)可能会成为糖尿病研究的一大进步。
“不同功能之间的拉锯战导致[鸭嘴兽] GLP-1 系统发生了巨大变化,”研究员布里奥尼·福布斯说来自弗林德斯大学。
“毒液中的功能很可能引发了单孔类动物中稳定形式的 GLP-1 的进化。令人兴奋的是,稳定的 GLP-1 分子非常适合作为 2 型糖尿病的潜在治疗方法。”
奇怪的是,虽然针鼹在自己的毒液中也产生稳定的 GLP-1 变体,但这种动物似乎没有办法发动攻击。
针鼹的后足也有刺,但是先前的研究表明这些动物不会将它们用于防御目的,因为它们在数百万年前就失去了释放毒液的能力。
相反,针鼹在繁殖季节产生的毒液似乎不再含有任何实际的有毒成分,无害的乳状分泌物被用于繁殖过程中的沟通。
不管这个进化之谜如何,研究人员认为,稳定形式的 GLP-1 的发现可能会为糖尿病药物治疗开辟新途径,但他们也承认,在当地药房找到单孔类动物毒液之前,还有很多工作要做。
“这是一个惊人的例子,说明数百万年的进化如何塑造分子并优化其功能,”格鲁茨纳说。
“[A]尽管我们如何将这一发现转化为治疗方法将需要成为未来研究的主题。”
研究结果报告于科学报告。