Diabetes
Công bố khoa học tiêu biểu
* Dữ liệu chỉ mang tính chất tham khảo
OBJECTIVE— Vaspin was identified as an adipokine with insulin-sensitizing effects, which is predominantly secreted from visceral adipose tissue in a rat model of type 2 diabetes. We have recently shown that vaspin mRNA expression in adipose tissue is related to parameters of obesity and glucose metabolism. However, the regulation of vaspin serum concentrations in human obesity and type 2 diabetes is unknown.
RESEARCH DESIGN AND METHODS— For the measurement of vaspin serum concentrations, we developed an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Using this ELISA, we assessed circulating vaspin in a cross-sectional study of 187 subjects with a wide range of obesity, body fat distribution, insulin sensitivity, and glucose tolerance and in 60 individuals with normal glucose tolerance (NGT), impaired glucose tolerance (IGT), or type 2 diabetes before and after a 4-week physical training program.
RESULTS— Vaspin serum concentrations were significantly higher in female compared with male subjects. There was no difference in circulating vaspin between individuals with NGT and type 2 diabetes. In the normal glucose-tolerant group, circulating vaspin significantly correlated with BMI and insulin sensitivity. Moreover, physical training for 4 weeks resulted in significantly increased circulating vaspin levels.
CONCLUSIONS— We found a sexual dimorphism in circulating vaspin. Elevated vaspin serum concentrations are associated with obesity and impaired insulin sensitivity, whereas type 2 diabetes seems to abrogate the correlation between increased circulating vaspin, higher body weight, and decreased insulin sensitivity. Low circulating vaspin correlates with a high fitness level, whereas physical training in untrained individuals causes increased vaspin serum concentrations.
Ablation of the hypothalamic peptide, melanin-concentrating hormone (MCH), leads to a lean phenotype and resistance to diet-induced obesity. Observation of MCH−/− mice at older ages suggested that these effects persist in mice >1 year old. Leanness secondary to caloric restriction is known to be associated with improved glucose tolerance as well as an overall increase in life span. Because the MCH−/− model represents leanness secondary to increased energy expenditure rather than caloric restriction, we were interested in determining whether this model of leanness would be associated with beneficial metabolic effects at older ages. To assess the effects of MCH ablation over a more prolonged period, we monitored male and female MCH−/− mice up to 19 months. The lean phenotype of MCH−/− mice persisted over the duration of the study. At 19 months, MCH−/− male and female mice weighed 23.4 and 30.8% less than their wild-type counterparts, a result of reduced fat mass in MCH−/− mice. Aged MCH−/− mice exhibited better glucose tolerance and were more insulin sensitive compared with wild-type controls. Aging-associated decreases in locomotor activity were also attenuated in MCH−/− mice. We also evaluated two molecules implicated in the pathophysiology of aging, p53 and silent inflammatory regulator 2 (Sir2). We found that expression of the tumor suppressor protein p53 was higher in MCH−/− mice at 9 and 19 months of age. In contrast, expression of Sir2 was unchanged. In aggregate, these findings suggest that MCH ablation improves the long-term outcome for several indicators of the aging process.
Thụ thể cannabinoid 1 (CB1) nằm ở hệ thần kinh trung ương và các mô ngoại biên liên quan đến việc kiểm soát chuyển hóa năng lượng. Tuy nhiên, thụ thể CB1 cũng được biểu hiện với mức độ thấp trong các cầu thận, và mục tiêu của nghiên cứu này là điều tra mối liên quan tiềm năng của chúng trong bệnh sinh của tình trạng albumin niệu trong tiểu đường type 1 thực nghiệm.
Chuột gây tiểu đường bằng streptozotocin đã được điều trị bằng N-(piperidin-1-yl)-5-(4-iodophenyl)-1-(2,3-dichlorophenyl)-4-methyl-1H-pyrazole-3-carboxamide (AM251), một tác nhân đối kháng thụ thể CB1 chọn lọc, với liều lượng 1 mg · kg−1 · ngày−1 thông qua tiêm nội phúc mạc trong 14 tuần. Sự bài tiết albumin trong nước tiểu được đo bằng phương pháp xét nghiệm miễn dịch liên kết enzym. Biểu hiện thụ thể CB1 được nghiên cứu qua phương pháp hóa mô miễn dịch, điện di miễn dịch và PCR thời gian thực. Biểu hiện của nephrin, podocin, synaptopodin và zonula occludens-1 (ZO-1) được đánh giá bằng phương pháp miễn dịch huỳnh quang và PCR thời gian thực. Nồng độ mRNA của fibronectin, yếu tố tăng trưởng biến hình-β1 (TGF-β1) và yếu tố tăng trưởng mô liên kết (CTGF) được định lượng bằng PCR thời gian thực.
Tại chuột tiểu đường, thụ thể CB1 được biểu hiện quá mức trong các cầu thận, chủ yếu bởi các tế bào đệm cầu thận. Việc chặn thụ thể CB1 không ảnh hưởng đến trọng lượng cơ thể, mức đường huyết và huyết áp của cả chuột tiểu đường và chuột kiểm soát. Tình trạng albumin niệu tăng lên ở chuột tiểu đường so với động vật kiểm soát và đã được cải thiện đáng kể nhờ điều trị với AM251. Hơn nữa, việc chặn CB1 hoàn toàn ngăn ngừa việc giảm biểu hiện nephrin, podocin và ZO-1 do tiểu đường gây ra. Ngược lại, việc biểu hiện quá mức của fibronectin, TGF-β1 và CTGF trong vỏ thận của chuột tiểu đường không bị thay đổi bởi việc dùng AM251.
p66Shc điều chỉnh cả sản xuất các loài oxy phản ứng (ROS) phụ thuộc vào trạng thái ổn định và căng thẳng môi trường. Việc loại bỏ nó đã được chứng minh là giúp kháng lại stress oxy hóa và bảo vệ chuột khỏi bệnh mạch máu liên quan đến lão hóa. Nghiên cứu này nhằm xác minh giả thuyết rằng việc loại bỏ p66Shc cũng bảo vệ khỏi bệnh cầu thận do tiểu đường bằng cách giảm stress oxy hóa. Chuột p66Shc knockout (KO) tiểu đường do streptozotocin gây ra cho thấy những thay đổi ít rõ rệt hơn trong chức năng và cấu trúc thận, như được chỉ ra bởi các mức độ protein niệu, albumin niệu, chỉ số xơ hóa cầu thận và diện tích cầu thận và tế bào kẽ thấp hơn một cách đáng kể. Nội dung fibronectin và collagen IV ở cầu thận cũng thấp hơn ở chuột KO tiểu đường so với chuột kiểu hoang dã, trong khi apoptosis chỉ được phát hiện ở chuột kiểu hoang dã tiểu đường. Các sản phẩm cuối glycosyl hóa tiên tiến trong huyết thanh và mô thận, cũng như mức isoprostane 8-epi-prostaglandin F2α và kích hoạt yếu tố nhân κB (NF-κB) cũng thấp hơn ở chuột KO tiểu đường so với chuột kiểu hoang dã. Các tế bào kẽ từ chuột KO phát triển dưới điều kiện glucose cao cho thấy tỷ lệ chết tế bào, sản xuất matri, mức ROS và kích hoạt NF-κB thấp hơn so với các tế bào từ chuột kiểu hoang dã. Những dữ liệu này hỗ trợ vai trò của stress oxy hóa trong bệnh sinh của bệnh cầu thận do tiểu đường và chỉ ra rằng p66Shc liên quan đến cơ chế phân tử liên quan đến stress oxy hóa do tiểu đường gây ra và tổn thương thận phụ thuộc vào oxy hóa.
Các nghiên cứu trước đây đã báo cáo rằng mitochondria trong tế bào β tồn tại dưới dạng các bào quan riêng biệt và có khả năng sinh năng lượng không đồng nhất. Đến nay, hoạt động mạng lưới và vai trò của nó trong việc điều tiết hình thái và chức năng của mitochondria tế bào β vẫn chưa rõ ràng. Trong bài báo này, chúng tôi sẽ điều tra chi tiết quá trình kết hợp và phân chia của mitochondria trong tế bào β và báo cáo những thay đổi trong phản ứng với các tổ hợp dinh dưỡng khác nhau.
Bằng cách sử dụng protein huỳnh quang xanh đang hoạt hóa dưới ánh sáng được nhắm đến trong màng, chúng tôi đã đánh dấu và theo dõi mitochondria trong tế bào β trong các cùi tụ hoàn chỉnh, như các tế bào tách biệt và như các dòng tế bào, tiết lộ những sự kiện kết hợp và phân chia thường xuyên. Các thao tác trên các protein động học mitochondria chủ chốt OPA1, DRP1 và Fis1 đã được thử nghiệm để xem vai trò của chúng trong hình thái học của mitochondria tế bào β. Ảnh hưởng kết hợp của axit béo tự do và glucose lên sự sống, chức năng và hình thái của mitochondria tế bào β đã được khám phá liên quan đến các thay đổi trong khả năng kết hợp và phân chia của chúng.
Mitochondria tế bào β liên tục tham gia vào hoạt động kết hợp và phân chia, điều này ảnh hưởng tới hình thái tổng thể của bào quan. Chúng tôi phát hiện rằng hoạt động mạng lưới giữa các mitochondria có khả năng phân phối tín hiệu protein huỳnh quang xanh một cách tập trung đến toàn bộ tế bào β tách biệt, một tế bào β trong cùi tụ và một tế bào INS1. Trong điều kiện khắc nghiệt, chúng tôi nhận thấy rằng mitochondria tế bào β trở nên bị phân mảnh và mất khả năng kết hợp. Thú vị thay, các thao tác điều chỉnh cân bằng động học nghiêng về kết hợp có thể ngăn ngừa sự phân mảnh mitochondria, duy trì động lực học mitochondria và ngăn chặn sự chết tế bào theo chương trình.
The aim of this work was to study the mechanism of free radical formation in type 1 diabetes and its possible prevention. We have found oxidation of blood glutathione and an increase in plasma lipoperoxide levels in both human type 1 diabetes and experimental diabetes. Peroxide production by mitochondria does not increase in diabetes. On the contrary, the activity of xanthine oxidase, a superoxide-generating enzyme, increases in liver and plasma of diabetic animals. The increase in plasma xanthine oxidase activity may be explained by the increase in the hepatic release of this enzyme, which is not due to nonspecific membrane damage: release of other hepatic enzymes, such as the amino transferases, does not increase in diabetes. Superoxide formation by aortic rings of rabbits increases significantly in diabetes. This is completely inhibited by allopurinol, an inhibitor of xanthine oxidase. Heparin, which releases xanthine oxidase from the vessel wall, also decreases superoxide formation by aortic rings of diabetic animals. Treatment with allopurinol decreases oxidative stress in type 1 diabetic patients: hemoglobin glycation, glutathione oxidation, and the increase in lipid peroxidation are prevented. These results may have clinical significance in the prevention of late-onset vascular complications of diabetes.
We evaluated insulin sensitivity and insulin secretion across the entire range of fasting (FPG) and 2-h plasma glucose (PG), and we investigated the differences in insulin sensitivity and insulin release in different glucose tolerance categories.
A total of 6,414 Finnish men (aged 57 ± 7 years, BMI 27.0 ± 3.9 kg/m2) from our ongoing population-based METSIM (Metabolic Syndrome in Men) study were included. Of these subjects, 2,168 had normal glucose tolerance, 2,859 isolated impaired fasting glucose (IFG), 217 isolated impaired glucose tolerance (IGT), 701 a combination of IFG and IGT, and 469 newly diagnosed type 2 diabetes.
The Matsuda index of insulin sensitivity decreased substantially within the normal range of FPG (−17%) and 2-h PG (−37%) and was approximately −65 and −53% in the diabetic range of FPG and 2-h PG, respectively, compared with the reference range (FPG and 2-h PG <5.0 mmol/l). Early-phase insulin release declined by only approximately −5% within the normal range of FPG and 2-h PG but decreased significantly in the diabetic range of FPG (by 32–70%) and 2-h PG (by 33–51%). Changes in insulin sensitivity and insulin secretion in relation to hyperglycemia were independent of obesity. The predominant feature of isolated IGT was impaired peripheral insulin sensitivity. Isolated IFG was characterized by impaired early and total insulin release.
Peripheral insulin sensitivity was already decreased substantially at low PG levels within the normoglycemic range, whereas impairment in insulin secretion was observed mainly in the diabetic range of FPG and 2-h PG. Obesity did not affect changes in insulin sensitivity or insulin secretion in relation to hyperglycemia.
Patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM) are at increased risk of severe coronavirus disease 2019 (COVID-19) outcomes possibly because of dysregulated inflammatory responses. Glucose-regulating medications, such as glucagon-like peptide 1 receptor (GLP-1R) agonists, dipeptidyl peptidase 4 (DPP-4) inhibitors, and pioglitazone, are known to have anti-inflammatory effects that may improve outcomes in patients with severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection. In a multinational retrospective cohort study, we used the TriNetX COVID-19 Research Network of 56 large health care organizations to examine these medications in relation to the incidence of hospital admissions, respiratory complications, and mortality within 28 days after a COVID-19 diagnosis. After matching for age, sex, race, ethnicity, BMI, and significant comorbidities, use of GLP-1R agonists and/or pioglitazone was associated with significant reductions in hospital admissions (GLP-1R: 15.7% vs. 23.5%, risk ratio [RR] 0.67 [95% CI 0.57–0.79; P < 0.001]; pioglitazone: 20.0% vs. 28.2%; RR 0.71 [95% CI 0.54–0.93; P = 0.01]). Use of GLP-1R agonists was also associated with reductions in respiratory complications (15.3% vs. 24.9%, RR 0.62 [95% CI 0.52–0.73]; P < 0.001) and incidence of mortality (1.9% vs. 3.3%, RR 0.58 [95% CI 0.35–0.97]; P = 0.04). Use of DPP-4 inhibitors was associated with a reduction in respiratory complications (24.0% vs. 29.2%, RR 0.82 [95% CI 0.74–0.90]; P < 0.001), and continued use of DPP-4 inhibitors after hospitalization was associated with a decrease in mortality compared with those who discontinued use (9% vs. 19%, RR 0.45 [95% CI 0.28–0.72]; P < 0.001). In conclusion, use of glucose-regulating medications, such as GLP-1R agonists, DPP-4 inhibitors, or pioglitazone, may improve COVID-19 outcomes for patients with T2DM; randomized clinical trials are needed to further investigate this possibility.
OBJECTIVE—Regulation of phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK), the key gene in gluconeogenesis, is critical for glucose homeostasis in response to quick nutritional depletion and/or hormonal alteration.
RESEARCH DESIGN/METHODS AND RESULTS— Here, we identified the testicular orphan nuclear receptor 4 (TR4) as a key PEPCK regulator modulating PEPCK gene via a transcriptional mechanism. TR4 transactivates the 490-bp PEPCK promoter-containing luciferase reporter gene activity by direct binding to the TR4 responsive element (TR4RE) located at −451 to −439 in the promoter region. Binding to TR4RE was confirmed by electrophoretic mobility shift and chromatin immunoprecipitation assays. Eliminating TR4 via knockout and RNA interference (RNAi) in hepatocytes significantly reduced the PEPCK gene expression and glucose production in response to glucose depletion. In contrast, ectopic expression of TR4 increased PEPCK gene expression and hepatic glucose production in human and mouse hepatoma cells. Mice lacking TR4 also display reduction of PEPCK expression with impaired gluconeogenesis.
CONCLUSIONS—Together, both in vitro and in vivo data demonstrate the identification of a new pathway, TR4 → PEPCK → gluconeogenesis → blood glucose, which may allow us to modulate metabolic programs via the control of a new key player, TR4, a member of the nuclear receptor superfamily.
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 10