Nature子刊最新研究揭示了雌激素如何發揮其抗糖尿病作用

來源：作者：人氣：-發表時間：2023-10-25 10:52:00【大中小】

摘要：典型的女性性激素雌激素刺激血管細胞向肌肉輸送胰島素，降低血糖，預防2型糖尿病。

德克薩斯大學西南醫學中心的研究人員報告稱，典型的女性性激素雌激素刺激血管細胞向肌肉輸送胰島素，降低血糖，預防2型糖尿病。該研究結果發表在《自然通訊》雜志上，最終可能會導致2型糖尿病的新療法，這種疾病影響著全球數億人，并且越來越普遍。

圖1 ERα通過加強內皮胰島素向骨骼肌的轉運改善葡萄糖耐受

研究負責人Philip Shaul博士說，“這項對小鼠的研究揭示了一種新的機制，可以增強胰島素向肌肉的輸送，體內80%的葡萄糖都在肌肉中被處理掉”。

研究人員早就知道，雌激素似乎可以預防2型糖尿病，這是一種以高血糖或葡萄糖為特征的疾病，由控制血糖的身體器官中胰島素作用的喪失引起。例如，經歷自然更年期或通過手術切除產生雌激素的卵巢進入這種狀態的女性患2型糖尿病的風險明顯高于絕經前女性，而這種風險通常可以通過激素替代療法來降低。同樣，攜帶突變使雌激素受體失活的男性也更有可能患上這種疾病。雌激素受體在細胞中調節雌激素的作用。

盡管雌激素對肌肉和脂肪組織的代謝作用已被充分記錄，但其對血管內皮細胞的影響尚不清楚。

為了了解更多信息，Shaul博士和他的同事們研究了一些小鼠，這些小鼠通過遺傳技術從內皮細胞中選擇性地刪除了雌激素受體。就像攜帶雌激素受體突變的人類一樣，攜帶這種變異的雄性老鼠患上了一種嚙齒動物形式的2型糖尿病。在切除卵巢并飼喂高脂肪飲食的雌性小鼠中——這是健康動物患2型糖尿病的處方，可以通過雌激素治療逆轉——內皮細胞中雌激素受體基因的選擇性沉默導致雌激素的抗糖尿病作用完全喪失。這些實驗表明，在兩性中，雌激素受體在內皮細胞降低血糖中起著關鍵作用。

在培養細胞中進行的進一步實驗表明，當雌激素刺激內皮細胞上的雌激素受體時，胰島素很容易從細胞的一側轉運到另一側。在小鼠身上，這種效應導致胰島素從血液流向骨骼肌，消耗了體內絕大部分的葡萄糖。進一步觀察發現，一種被稱為分類連接蛋白5 (SNX5)的蛋白質在這一過程中起著關鍵作用。研究人員表明，使用基因技術關閉內皮細胞中的這種蛋白會導致雌激素刺激胰島素運輸能力的喪失，就像刪除雌激素受體一樣。

圖2 ERα通過增強胰島素向骨骼肌的輸送來改善葡萄糖耐受和胰島素敏感性

Shaul博士說，這些研究結果表明，無論是男性還是女性，雌激素對內皮細胞的作用對于將胰島素輸送到骨骼肌至關重要，從而降低血糖。需要進一步的工作來確定雌激素促進胰島素轉運到男性肌肉的來源。他說，通過利用有利于內皮細胞胰島素轉運的機制，科學家最終可能能夠開發出治療2型糖尿病的新療法。

本研究由美國國立衛生研究院資助(HL144572, DK110127, HL098040, S10OD021685-01A1, DK015556, CA220284, EB025841和DK126833)，乳腺癌研究基金會資助(BCRF20-083和BCRF20-084)，美國心臟協會(19POST34390001)和聯合第一資本公司兒科杰出主席支持。

參考資料

[1] Endothelial ERα promotes glucose tolerance by enhancing endothelial insulin transport to skeletal muscle