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NK細胞外泌體:Ⅱ型糖尿病患者的新選擇?

世界上有成千上萬種不同的疾病,不過所有的疾病都可以歸因于身體細胞功能出現(xiàn)了故障。健康并不是一種偶然,而是一種選擇,我們每個人都可以選擇健康!

糖尿病是一種以高血糖為特征的代謝性疾病,是現(xiàn)代社會典型的“富貴病”之一。Ⅱ型糖尿病(T2DM)的病理相對I型糖尿病更為復雜,主要是胰島β細胞功能障礙和不同程度的胰島素抵抗,導致無法維持血糖穩(wěn)態(tài)。典型病例可出現(xiàn)多尿、多飲、多食、消瘦等表現(xiàn),即“三多一少"癥狀,導致各種組織,特別是眼、腎、心臟、血管、神經(jīng)的慢性損害和功能障礙,最終可能發(fā)展為慢性并發(fā)癥。

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II型糖尿病與胰島素抵抗
現(xiàn)代社會物質極大豐富,各種美食不停刺激我們的味蕾,很少有小伙伴能抵擋美食的誘惑。然而隨之而來的肥胖癥的發(fā)病率迅速升高,據(jù)統(tǒng)計,中國已成為肥胖人口最多的國家。而肥胖則是Ⅱ型糖尿病的重要危險因素。體內過多脂肪導致的游離脂肪酸會引起胰島素抵抗,使脂肪細胞、肌肉細胞和肝細胞對胰島素的敏感性降低,并導致胰島素信號傳導失調和葡萄糖、脂肪和蛋白質的代謝紊亂隨之而來的高血糖癥又促使胰腺不得不分泌更多胰島素,導致高胰島素血癥。這些因素疊加起來,最終可能導致Ⅱ型糖尿病的發(fā)生。
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NK細胞與胰島素抵抗的關系

胰島素抵是由肥胖所引發(fā)的嚴重的并發(fā)癥,最終會導致Ⅱ型糖尿病。肥胖引起胰島素抵抗的一個重要原因是起源于內臟脂肪組織(visceraladiposetissue,VAT)的慢性系統(tǒng)性炎癥。VAT炎癥與促進炎癥巨噬細胞在脂肪組織的積累相關,但是誘發(fā)巨噬細胞積累的免疫信號仍然未知。

來自克羅地亞里耶卡大學的研究團隊發(fā)現(xiàn)脂肪組織內的不同表型的自然殺傷細胞(naturalkiller,NK)在肥胖應激及胰島素抵抗過程中發(fā)揮著重要作用。研究人員對兩組實驗小鼠分別給與普通飲食和高脂肪飲食,發(fā)現(xiàn)高脂肪的飲食組的脂肪組織里有NK和干擾素γ(Interferon-γ,IFN-γ)的產(chǎn)生,這表明NK在肥胖引發(fā)的脂肪應激和VAT炎癥之間存在著關鍵的聯(lián)系。

研究結果表明:肥胖引起脂肪細胞中NK細胞激活受體1(NKcell-activatingreceptor1,NCR1)的配體上調;這刺激NK細胞增殖,刺激IFN-γ產(chǎn)生,進而引起促炎巨噬細胞的分化,產(chǎn)生胰島素抵抗。NK細胞缺失,NCR1或者IFN-γ能阻止促炎巨噬細胞在VAT的積累,這會大大改善胰島素敏感。

因此NK細胞是在響應肥胖引起的脂肪應激過程中巨噬細胞分化和胰島素抵抗的關鍵調控子。此項研究提供了重要的理論依據(jù),證明脂肪組織中的NK細胞及巨噬細胞,可作為治療代謝綜合癥病人,及降低Ⅱ型糖尿病進展風險的新靶點。
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NK細胞外泌體:潛在新策略

自然殺傷(NK)細胞被認為通過調節(jié)全身炎癥與Ⅱ型糖尿病相關。然而,NK細胞調節(jié)胰島素敏感性的機制仍然未知。

2021年11月30日,中國藥科大學徐寒梅團隊在SignalTransductionandTargetedTherapy(IF=18.19)在線發(fā)表題為“Naturalkillercell-derivedexosomalmiR-1249-3pattenuatesinsulinresistanceandinflammationinmousemodelsoftype2diabetes”的研究論文,該研究發(fā)現(xiàn)來自瘦小鼠的NK衍生外泌體減輕了肥胖誘導的Ⅱ型糖尿病小鼠的胰島素抵抗和炎癥。此外,瘦NK衍生的外泌體可增強胰島素敏感性并緩解脂肪細胞和肝細胞的炎癥。MiR-1249-3p在瘦NK衍生的外泌體中顯著上調,可以通過外泌體從NK細胞轉移到脂肪細胞和肝細胞。NK衍生的外泌體miR-1249-3p顯著誘導細胞胰島素敏感性并緩解炎癥。

從機制上講,外泌體miR-1249-3p直接靶向SKOR1以調節(jié)三元復合物SMAD6/MYD88/SMURF1的形成,其通過抑制TLR4/NF-κB信號通路介導葡萄糖穩(wěn)態(tài)。該研究揭示了NK衍生的外泌體miR-1249-3p在緩解胰島素抵抗中的新作用,并為Ⅱ型糖尿病提供了一系列潛在的治療靶點。

Ⅱ型糖尿病是代謝性糖尿病的最常見形式,特征是高血糖(也稱為高血糖癥)和胰島素抵抗。遵循高脂肪飲食的個體特別容易患肥胖癥,這顯然是人類胰島素抵抗的最常見原因。胰島素抵抗的癥狀包括脂肪細胞、肌肉細胞和肝細胞對胰島素的敏感性降低,以及失調的胰島素信號和葡萄糖、脂肪和蛋白質的代謝紊亂,最終導致Ⅱ型糖尿病的平行上升。Ⅱ型糖尿病患者總是伴隨著亞臨床全身性低度炎癥反應和脂肪組織、肝臟、胰島、下丘腦、心臟組織和其他組織的功能障礙,最終發(fā)展為慢性并發(fā)癥。

先前的研究表明,免疫系統(tǒng)調節(jié)全身的代謝器官。各種免疫細胞,如T細胞、B細胞、巨噬細胞和NK細胞,在Ⅱ型糖尿病中起著至關重要的作用。肥胖誘導炎癥,其特征是巨噬細胞浸潤增加,并與巨噬細胞群從抗炎M2巨噬細胞轉變?yōu)榇傺譓1巨噬細胞相關,在很大程度上導致肥胖引起的胰島素抵抗。NK細胞和巨噬細胞可以合作調節(jié)炎癥。此外,脂肪細胞上調肥胖中NK細胞激活受體(NCR1)的配體,這會觸發(fā)NK細胞的增殖。事實上,NK細胞在肥胖誘導的炎癥和胰島素抵抗中起著關鍵作用。然而,NK細胞在肥胖引起的炎癥中的作用和機制尚不清楚。 

外泌體是直徑約30-150nm的囊泡狀體,是細胞內體膜向內出芽形成的多囊泡,與細胞膜融合后釋放到細胞外環(huán)境中。外泌體由各種類型的細胞產(chǎn)生,并通過運輸信息貨物作為細胞間通訊的介質,例如蛋白質、脂質和RNA(miRNA、mRNA、lncRNA和circRNA),在外泌體中穩(wěn)定并轉移。此外,外泌體可以由胰島β細胞、干細胞和胰島素敏感組織分泌,然后轉移到代謝器官、免疫細胞和內皮細胞以維持葡萄糖穩(wěn)態(tài)或通過免疫反應、氧化應激和血管生成加重胰島素抵抗。然而,脾臟NK細胞衍生的外泌體在Ⅱ型糖尿病的發(fā)生和發(fā)展中的參與尚不清楚。

NK細胞通過控制炎癥因子的釋放在小鼠體內發(fā)揮抗抑郁樣作用。NK細胞衍生的外泌體miR-207減少促炎細胞因子(IL-1β、IL-6和TNF-α)的釋放并減輕小鼠的抑郁樣癥狀。在這項研究中,揭示了NK衍生的外泌體在緩解胰島素抵抗中的新作用,并為Ⅱ型糖尿病提供了潛在的治療靶點。

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