約有一半的1型或2型糖尿病患者會出現(xiàn)周圍神經(jīng)病變（peripheral neuropathy）---無力、麻木和疼痛，主要在手和腳。當(dāng)血液中循環(huán)的高濃度糖分損害周圍神經(jīng)時，就會出現(xiàn)這種情況。如今，在一項新的研究中，來自美國索爾克研究所的研究人員通過對小鼠的研究，發(fā)現(xiàn)了  導(dǎo)致糖尿病相關(guān)周圍神經(jīng)病變的另一個因素：氨基酸代謝的改變  。相關(guān)研究結(jié)果于2023年1月25日在線發(fā)表在  Nature  期刊上，論文標題為“  Insulin-regulated serine and lipid metabolism drive peripheral neuropathy  ”。

這些作者發(fā)現(xiàn)，兩種相關(guān)氨基酸---絲氨酸和甘氨酸---水平較低的糖尿病小鼠患周圍神經(jīng)病變的風(fēng)險更高。更重要的是，他們能夠通過在飲食中補充絲氨酸來減輕糖尿病小鼠的周圍神經(jīng)病變癥狀。

這項新的研究增加了越來越多的證據(jù)，表明一些經(jīng)常被低估的“非必需”氨基酸在神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。這些發(fā)現(xiàn)可能提供了一種識別周圍神經(jīng)病變高風(fēng)險人群的新方法，以及一種潛在的治療方案。

論文通訊作者、索爾克研究所分子與細胞生物學(xué)實驗室的Christian Metallo教授說，“我們很驚訝，調(diào)高和調(diào)低一種非必需氨基酸對代謝和糖尿病并發(fā)癥有如此深刻的影響?！闭撐牡谝蛔髡邽镸etallo實驗室博士后研究員Michal Handzlik。

氨基酸是構(gòu)成蛋白和稱為鞘磷脂的特殊脂肪分子的組成部分，鞘磷脂在神經(jīng)系統(tǒng)中含量豐富。氨基酸絲氨酸的低水平迫使身體在鞘磷脂中加入一種不同的氨基酸，從而改變其結(jié)構(gòu)。這些不典型的鞘磷脂隨后積累，這可能會導(dǎo)致周圍神經(jīng)損傷。雖然這些作者在糖尿病小鼠身上觀察到了這種積累，但同樣的氨基酸轉(zhuǎn)換和鞘磷脂變化發(fā)生在一種以周圍感覺神經(jīng)病變?yōu)闃酥镜暮币娙祟愡z傳病中，表明這一現(xiàn)象在許多物種中是一致的。

為了確定長期的慢性絲氨酸缺乏是否會驅(qū)動周圍神經(jīng)病變，Metallo團隊給小鼠喂食了對照飲食或無絲氨酸飲食，并結(jié)合低脂肪或高脂肪飲食，時間長達12個月。他們驚訝地發(fā)現(xiàn)，低絲氨酸與高脂肪飲食相結(jié)合加速了小鼠周圍神經(jīng)病變的發(fā)生。相反，給糖尿病小鼠補充絲氨酸可減緩周圍神經(jīng)病變的進展，而且這些小鼠的情況更好。

這些作者還測試了化合物多球殼菌素（myriocin），它能抑制在組裝鞘磷脂時將絲氨酸換成另一種氨基酸的酶。多球殼菌素治療減少了喂食高脂肪、無絲氨酸飲食的小鼠的周圍神經(jīng)病變癥狀。這些發(fā)現(xiàn)強調(diào)了氨基酸代謝和鞘磷脂產(chǎn)生在維持健康的周圍神經(jīng)系統(tǒng)中的重要性。

圖片來自Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-022-05637-6。

絲氨酸缺乏也與多種神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。例如，Metallo和合作者以前在黃斑毛細血管擴張癥2型（macular telangiectasia type 2）患者中發(fā)現(xiàn)了絲氨酸和鞘磷脂代謝改變之間的聯(lián)系，其中黃斑毛細血管擴張癥2型是一種導(dǎo)致視力喪失的疾病。在小鼠中，絲氨酸減少導(dǎo)致非典型視網(wǎng)膜鞘磷脂的水平增加和視力下降。絲氨酸目前正在接受臨床試驗，以檢驗它在治療黃斑毛細血管擴張癥和阿爾茨海默病方面的安全性和有效性。

周圍神經(jīng)病變通常通過改變飲食來降低血糖水平，以及止痛藥、物理治療和移動輔助工具（如手杖和輪椅）來管理。天然富含絲氨酸的食物包括大豆、堅果、雞蛋、鷹嘴豆、扁豆、肉類和魚類，絲氨酸補充劑價格低廉。

然而，這些作者說，建議糖尿病患者服用絲氨酸補充劑來預(yù)防神經(jīng)病變還為時過早。Metallo說，“你可能需要服用大量的絲氨酸才能發(fā)揮作用，而且并不是每個人都需要額外的絲氨酸。我們需要更多的時間來了解人類的絲氨酸生理學(xué)，并探索補充絲氨酸的潛在缺點。”

為此，Metallo和Handzlik如今正在開發(fā)一種絲氨酸耐受性測試，類似于用于診斷糖尿病的葡萄糖耐受性測試。

Handzlik說，“我們希望確定那些周圍神經(jīng)病變風(fēng)險最高的人，這樣我們就可以只治療那些可能受益最大的人。”

參考資料：

Michal K. Handzlik et al. Insulin-regulated serine and lipid metabolism drive peripheral neuropathy. Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-022-05637-6.

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網(wǎng)址: Nature：補充絲氨酸有望緩解糖尿病相關(guān)周圍神經(jīng)病變 http://www.u1s5d6.cn/newsview747896.html