
北京大学领导的一项最新研究在《科学》杂志上发表,揭示了肠道微生物群产生的一种酶——微生物二肽基肽酶4(mDPP4),可能成为2型糖尿病治疗的新靶点。这种酶与人体自身的DPP4功能相似,但结构不同,且不受现有糖尿病药物西格列汀的抑制。
肠道微生物与人体酶的“双胞胎”:人体肠道中的细菌能产生与人类酶功能类似的“同工酶”。这些微生物同工酶可以调节生理和病理过程,因为它们能增强或减弱常规酶的相互作用。研究团队在人体肠道细菌中发现了71种活性酶,其中就包括mDPP4。人体DPP4在T细胞稳态和新陈代谢中起关键作用,特别是在降解激素GLP-1方面。
GLP-1与糖尿病:胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是一种进食后释放的激素,能抑制胰高血糖素分泌、刺激胰岛素释放,从而降低血糖。2型糖尿病患者常使用西格列汀等DPP4抑制剂来延长GLP-1的作用时间。然而,研究发现西格列汀并不能抑制微生物来源的mDPP4,这意味着肠道细菌可能“捣乱”,干扰治疗效果。
中药月见草的潜力:通过对10万多种化合物进行高通量筛选,研究人员发现了一种名为Dau-d4的选择性mDPP4抑制剂。Dau-d4是月桂苷的衍生物,而月桂苷来源于传统中药材——月见草(一种有毒植物)。Dau-d4能特异性抑制mDPP4,而不影响人体DPP4。在糖尿病小鼠模型中,Dau-d4提高了活性GLP-1水平,改善了葡萄糖代谢,并与西格列汀联用时表现出协同效应。
肠道屏障的关键作用:研究还发现,mDPP4只有在肠道屏障受损时才会影响宿主GLP-1活性。在高脂饮食或肠道损伤的小鼠中,mDPP4降低了活性GLP-1水平,损害了血糖调节。这提示肠道健康在糖尿病治疗中的重要性。
这项研究不仅为2型糖尿病提供了新的治疗思路,也展示了传统中药现代化研究的潜力。不过,研究也提醒我们,当政府战略目标与科学交叉时,需警惕可能的研究偏见。
More information: Kai Wang et al, Microbial-host-isozyme analyses reveal microbial DPP4 as a potential antidiabetic target, Science (2023). DOI: 10.1126/science.add5787