氨基酸补充剂缓解糖尿病小鼠的神经损伤

索尔克丝氨酸代谢改变科学家发现糖尿病导致外围neuropathy-a发现可能提供一种新的方式来识别高危人群和潜在的治疗选择

大约有一半的人1型或2型糖尿病经验外围neuropathy-weakness,麻木和疼痛,主要是手和脚。条件发生在高水平的糖在血液中循环损伤周围神经。现在,处理老鼠,索尔克研究所的研究人员已经确定了另一个因素导致糖尿病危害周围神经病变:氨基酸代谢改变。

研究小组发现,糖尿病小鼠低水平的两个相关的氨基酸,丝氨酸和甘氨酸,是周围神经病变的风险更高。更重要的是,研究人员能够缓解神经病变在糖尿病小鼠的症状与丝氨酸补充他们的饮食。

2023年1月25日,该研究发表在《自然》增加了越来越多的证据表明,一些often-underappreciated,“非必要”氨基酸神经系统发挥着重要作用。研究结果可以提供一种新的方式来确定周围神经病变的高危人群,以及潜在的治疗选择。

“我们感到惊讶,拨号上下一个非必需氨基酸对新陈代谢产生深远的影响和糖尿病等并发症,”资深作者说基督教的金属教授索尔克的分子和细胞生物学实验室。“这表明我们所认为的教条可以改变在不同的情况下,比如在疾病的条件。“金属与第一作者米甲Handzlik领导了这项研究,他的实验室的一位博士后研究员。

氨基酸是蛋白质组成和专门的脂肪被称为鞘脂类分子,丰富的神经系统。低水平的氨基酸丝氨酸迫使身体在鞘脂类中包含不同的氨基酸,其结构变化。这些典型的鞘脂类的积累,这可能导致周围神经损害。团队在糖尿病小鼠观察这种积累,相同的氨基酸开关和鞘脂类的变化发生在一种罕见的人类遗传疾病,周围感觉神经病变,表明这种现象在许多物种是一致的。

确定长期、慢性缺丝氨酸驱动器周围神经病变,老鼠的控制或金属serine-free饮食结合低脂或高脂肪饮食长达12个月。研究人员惊奇地发现,低丝氨酸结合高脂肪饮食,加速小鼠周围神经病变的发病。相比之下,丝氨酸补充老鼠在糖尿病周围神经病变的进展放缓,和老鼠表现好。

研究人员还测试了复合myriocin,它抑制另一个氨基酸的酶,开关丝氨酸组装鞘脂类。Myriocin治疗周围神经病变症状减少高脂肪的老鼠,serine-free饮食。这些发现说明氨基酸代谢和鞘脂类生产的重要性在维护健康的周围神经系统。

丝氨酸不足也一直与各种神经退行性疾病有关。例如,金属和合作者之前发现改变之间的联系丝氨酸和鞘脂类代谢患者黄斑毛细管扩张2型,导致视力丧失。在老鼠身上,减少了丝氨酸导致视网膜鞘脂类水平的提高非典型和视力降低。丝氨酸目前正在进行临床试验的安全性和有效性在治疗黄斑毛细管扩张和阿尔茨海默氏症。

周围神经病变通常是通过改变饮食来降低血糖水平,以及止痛药,物理治疗,艾滋病和流动性,如拐杖和轮椅。富含丝氨酸包括大豆、坚果、鸡蛋、鹰嘴豆、扁豆、肉、鱼、丝氨酸补品是廉价和可用。

然而,研究人员说这是不成熟的建议糖尿病患者采取丝氨酸补充剂预防神经病变。

“你可能会需要很多改变,而不是每个人都需要额外的丝氨酸,“金属说。“我们需要更多的时间来理解人类丝氨酸生理学和补充探索潜在的负面影响。”

为此,金属和Handzlik正在开发一种丝氨酸耐量试验,类似于葡萄糖耐量试验用于诊断糖尿病。

“我们要识别这些风险最高的周围神经病变,所以我们只能把那些最可能受益,”Handzlik说。

参考:Handzlik可,Gengatharan JM Frizzi客,等。调节胰岛素丝氨酸以及脂质代谢开车周围神经病变。自然。2023年。doi:10.1038 / s41586 - 022 - 05637 - 6

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