刊載在《美國實驗生物學學會聯(lián)合會雜志》（FASEB Journal ）上的一篇文章稱,，糖尿病和肥胖與一種基因的突變相關(guān),，而這是人類進化上的一個缺陷。論文作者認為,，人類之所以容易肥胖并患上糖尿病是因為在進化的過程中我們丟失了一種被稱為“CMAH”的基因,。
負責該項目的美國加州大學圣地亞哥分校兒科學博士簡·吉米稱，新研究首次將人類特有的唾液酸轉(zhuǎn)化為胰島素和葡萄糖的代謝,，并籍此為認識糖尿病的成因打開了一個新的視角,。
吉米和她的同事通過研究發(fā)現(xiàn)，在超重人群中,，CMAH基因功能的喪失會導致人體胰島β細胞的衰竭,，而該細胞所分泌的胰島素是人體內(nèi)唯一的降血糖激素。
為了進一步確認這一研究結(jié)果,，研究人員使用了兩組小鼠進行對比,。第一組小鼠具有與人類相同的CMAH突變基因，這些小鼠的CMAH酶不活躍,，無法在細胞表面產(chǎn)生一種名為NeuSGc的唾液酸,；第二組小鼠具有正常的CMAH基因。當把小鼠置于同樣的高脂肪飲食環(huán)境中時,，兩組小鼠都會開始分泌胰島素抵御可能出現(xiàn)的過度肥胖,。經(jīng)過一段時間后，研究人員發(fā)現(xiàn),，擁有CMAH突變基因的小鼠體內(nèi)胰島β細胞開始出現(xiàn)衰竭,，導致胰島素產(chǎn)量持續(xù)降低，原先較好的血糖平衡控制機制也逐漸被打破,。
《美國實驗生物學學會聯(lián)合會雜志》主編吉拉德·韋斯曼博士說,，這項研究以其特有的方式加深了人們對糖尿病的認識。它告訴了我們導致糖尿病產(chǎn)生的一個重要病因,，并為新的療法指明了方向,。與此同時，它也暗示了這是人類進化所產(chǎn)生的一個結(jié)果。如果這種變異是人類獨有的,，它也可能在早先時候為我們在與其他物種的競爭中提供了某種生存優(yōu)勢,。但目前我們面臨的挑戰(zhàn)是找到CMAH基因的功能，從而使糖尿病患者免受微生物,、環(huán)境壓力以及精神因素等致病因子的危害,。
據(jù)介紹，在美國約有2500萬人深受糖尿病困擾,，而這一數(shù)字在全世界則是2.85億,。糖尿病主要有Ⅰ型和Ⅱ型兩種，在糖尿病患者中,，后者所占的比例約為95%,。目前這兩種糖尿病尚不能完全治愈，臨床上大多采用飲食控制配合降糖藥物或補充胰島素的方法進行控制,。（生物谷Bioon.com）
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FASEB Journal doi: 10.1096/fj.10-175281
Pancreatic β-cell failure in obese mice with human-like CMP-Neu5Ac hydroxylase deficiency
Sarah Kavaler*, Hidetaka Morinaga?, Alice Jih*, WuQiang Fan?, Maria Hedlund??§, Ajit Varki??§ and Jane J. Kim*∥,1
Abstract
Type 2 diabetes is highly prevalent in human populations, particularly in obese individuals, and is characterized by progressive pancreatic β-cell dysfunction and insulin resistance. Most mammals, including Old World primates, express two major kinds of sialic acids, N-acetylneuraminic acid (Neu5Ac) and N-glycolylneuraminic acid (Neu5Gc), typically found at the distal ends of glycoconjugate chains at the cell surface. Humans are uniquely unable to produce endogenous Neu5Gc due to an inactivating mutation in the CMP-Neu5Ac hydroxylase (CMAH) gene. The CMAH enzyme catalyzes the generation of CMP-Neu5Gc by the transfer of a single oxygen atom to the acyl group of CMP-Neu5Ac. Here, we show that mice bearing a human-like deletion of the Cmah gene exhibit fasting hyperglycemia and glucose intolerance following a high-fat diet. This phenotype is caused not by worsened insulin resistance but by compromised pancreatic β-cell function associated with a 65% decrease in islet size and area and 50% decrease in islet number. Obese Cmah-null mice also show an ?40% reduction in response to insulin secretagogues in vivo. These findings show that human evolution-like changes in sialic acid composition impair pancreatic β-cell function and exacerbate glucose intolerance in mice. This may lend insight into the pathogenesis of type 2 diabetes in obese humans.—Kavaler, S., Morinaga, H., Jih, A., Fan, W. Q., Hedlund, M., Varki, A., Kim, J. J. Pancreatic β-cell failure in obese mice with human-like CMP-Neu5Ac hydroxylase deficiency.
