基础研究探讨饮食在糖尿病并发症中的作用

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所属分类:生物学
摘要

1型和2型糖尿病影响血管内层的健康。由于长期血管损伤恶化,糖尿病患者经常会出现眼睛,心脏和其他器官的并发症。血管中全身炎症的最早迹象…

1型和2型糖尿病影响血管内层的健康。由于长期血管损伤恶化,糖尿病患者经常会出现眼睛,心脏和其他器官的并发症。血管中全身炎症的最早迹象之一是免疫细胞粘附到内衬上的增加。

由于炎症和微血管损伤继续在眼睛后部的光敏组织 - 视网膜 - 糖尿病视网膜病变可以随之发生。糖尿病视网膜病变是严重视力丧失和失明的主要原因。糖尿病研究中一个迫切的问题是,血液中的糖,胆固醇和脂肪水平升高可能导致与饮食相关的血管损伤。Brigham和Women'的调查人员进行的一项新研究医院开始着手确定西方饮食的哪些成分 - 富含糖,胆固醇和脂肪的成分 - 可能会加重糖尿病的并发症。研究小组研究了不同膳食脂肪对1型糖尿病实验性啮齿动物模型中视网膜炎症和损伤的最早分子征的影响。结果发表在FASEB期刊。

“关于营养对疾病发展或进展的影响的可靠信息很少见,但临床前模型的基础工作可以帮助为临床意义奠定基础,”相应的作者Ali Hafezi-Moghadam,医学博士,分子生物标记主任说。布里格姆纳米成像实验室和哈佛医学院放射学副教授。“我们想了解谁有糖尿病视网膜病变的风险,以及可以采取哪些饮食措施来减缓疾病进展,但要采取这些措施,我们必须首先了解饮食的各种成分的影响和相互作用。”

为此,该团队使用已建立的1型糖尿病大鼠模型,称为链脲佐菌素(STZ) - 糖尿病大鼠。该模型的特征在于不能产生胰岛素以及血液中糖和脂肪水平升高。该研究小组生成了高脂饮食,其中含有不同的脂肪酸成分,适量的碳水化合物和无糖,以梳理特定饮食成分对糖尿病血管损伤的影响。研究小组将这些饮食喂给了STZ糖尿病大鼠,然后检查了视网膜血管中免疫细胞和其他相关读数的积累情况。

为了检查大鼠视网膜,该团队先前开发了一种独特的基于纳米探针的分子成像技术。注入大鼠血流中的纳米探针靶向免疫细胞在视网膜中结合的特定分子。在活体动物中使用激光扫描共聚焦显微镜,研究小组从大鼠视网膜中产生图像,观察纳米探针的积累。Hafezi-Moghadam将视网膜中明亮的荧光纳米探针的图像比作夜晚的“星空”,其中“恒星的数量告诉了我们很多关于视网膜状况的信息。”

研究人员发现,在这种动物模型中,高水平的饱和脂肪或不饱和脂肪都不会增加视网膜损伤,但是高水平的膳食胆固醇与西方饮食中丰富的特定饱和脂肪酸的组合加剧了这种损害。

升高的血糖(高血糖症)是1型和2型糖尿病的常见症状,但是这些疾病具有不同的机制。由于长期暴露于高血糖后临床上常常观察到患者的糖尿病并发症,因此动物模型中并发症机制的研究传统上不太重视动物发生高血糖的方式。该实验室介绍并正在开发一种名为尼罗河鼠的2型糖尿病的现实模型。在未来,该团队将利用该模型并探索其他饮食成分对2型糖尿病血管损伤的贡献。

“这项工作为进一步检查血液中的脂肪含量,膳食脂肪和糖尿病并发症的发展之间的关系奠定了基础,”主要作者,分子生物标志物纳米成像高级研究科学家Aliaa Barakat博士说。布里格姆的实验室。“饮食中的碳水化合物和膳食脂肪具有相关和重叠的代谢作用。未来的实验对于治疗1型糖尿病和治疗和未治疗的2型糖尿病的一系列激素变化是必要的。随后的工作也将涉及我们的研究结果背后涉及相互作用的机制。膳食糖,胆固醇和饱和脂肪酸。“