糖尿病朊(糖尿病ⅲ)

• 1、糖尿病可能像疯牛病一样传播？
• 2、致死率达100%！烹煮都杀不死的朊病毒，感染后究竟会有多恐怖？
• 3、这次3D打印技术要让Ⅰ型糖尿病患者受益啦！

糖尿病可能像疯牛病一样传播？

一种与糖尿病有关的蛋白与感染性的朊病毒存在相似之处。

朊病毒是一种具有侵染性的蛋白质，它能像传染性物质一样传播，引发像疯牛病这样的致命疾病。一项最新研究显示，一种与糖尿病有关的蛋白和朊病毒存在相似之处。研究人员将该种蛋白注射到老鼠体内，成功将糖尿病从一只老鼠“传染”到另一只老鼠身上。结果虽然不能说明糖尿病会像感冒一样传染，但表明它可能通过输血，甚至食物来传播。

糖尿病中的这种蛋白质具有朊病毒的行为，这一结果“令人激动”且“有据可查”，美国俄亥俄州克利夫兰市凯斯西储大学（Case Western Reserve University）的朊病毒生物学家维托尔德·苏雷维奇（Witold Surewicz）这样说。虽然他不是该研究团队的一员，但他提醒，不能由此认定糖尿病会在人与人之间传播。他认为研究提出了这种可能性，但结果有待论证。

朊病毒是一种错误折叠的蛋白质，而且还能使正常折叠的蛋白质自己发生错误折叠。当这一转变发生在大脑中时，扭曲的蛋白质会聚集在细胞内并杀死细胞。尽管朊病毒病在人类中不常见，但却与许多常见疾病具有相似特征。比方说，在阿尔茨海默病中，一种称为 β-淀粉样蛋白的畸形蛋白质球体会在大脑中聚集；而另外两种脑部疾病——帕金森病和亨廷顿病，病人体内也出现了类似的蛋白聚集体，或是错误折叠的蛋白质的堆积块。

在一项新的研究中，来自休斯敦德克萨斯大学健康科学中心麦戈文医学院（Claudio Soto of McGovern Medical School at the University of Texas Health Science Center in Houston）的神经生物学家及生物化学家克劳迪奥·索托（Claudio Soto）和同事一起对 IAPP 是否可以单独在小鼠体内引起糖尿病进行了探究。一开始，研究人员培养了来自健康人体的胰腺细胞，以及经过基因改造、能够合成大量人类 IAPP 的年轻小鼠的胰腺细胞。当科学家将经过已经患有糖尿病的老年小鼠的胰腺提取物加入上述培养细胞中后，IAPP 开始成块地出现在培养细胞中。而当细胞暴露于实验室合成的 IAPP 缠结体时，这些团块也会出现，这一结果在线发表于《实验医学杂志》（The Journal of Experimental Medicine）。

索托的团队接下来测试了在活体小鼠中诱导 IAPP 团块生成的可能性。这些基因改造后、可以合成人类 IAPP 的年轻啮齿类动物基本处于健康状态，但当科学家向它们注射人类 IAPP，或是来自糖尿病小鼠胰腺中的提取物后， IAPP 团块开始在它们的胰腺中形成。与朊病毒一样，这些错误折叠的 IAPP就像种子，只要少量就能诱导异常蛋白质成簇生长。

随后，科学家们探究了小鼠体内这些诱导产生的 IAPP 团块是否会触发二型糖尿病的症状。事实肯定了这一点。实验证明，受影响的实验动物，血糖浓度高于对照组。而且像糖尿病患者一样，这些实验动物的糖耐受测试（反映糖代谢能力）结果异常。更出乎意料的是，这些啮齿类动物胰腺中的 β细胞大量死亡。

“通过向生物体内引入该种蛋白聚集体，就能完全诱发疾病。”索托说道。但他紧接着补充说，结果并不意味着糖尿病能通过人们的日常互动而传播。“这和流感不同。”然而，他表示，研究人员计划测试这种疾病能否通过传统朊病毒的传播途径而传播，比方说输血和器官移植。除此以外，食物也可能携带潜在的糖尿病触发因素，比如那些胰腺中 IAPP 开始堆积的动物肉类。

在波士顿大学医学院（Boston University School of Medicine）研究朊病毒的生物化学家及细胞生物学家大卫·哈里斯（David Harris）认为，糖尿病在人群中传播的可能性被“夸大了”。他表示，研究人员通过人为手段实现了该病的传播，例如注射糖尿病小鼠的胰腺提取物，而“对人类的胰腺，我们并不会这么做。”

撰文 Mitch Leslie

翻译 杨晚钰

原文链接：

http://www.sciencemag.org/news/2017/08/could-diabetes-spread-mad-cow-disease

致死率达100%！烹煮都杀不死的朊病毒，感染后究竟会有多恐怖？

感染朊病毒后，致死率竟达到100%。它到底是一个什么样的物质？

即使是在高温、高压条件下仍然无法杀死朊病毒。

据研究了解，朊病毒在高温环境下还具有活性，而且还可以持续作用于正常细胞。

在极度苛刻的条件仍然无法杀死这种物质，它自身到底存在什么样的奥秘，让人对它如此望而生畏？

朊病毒既不属于细菌、真菌类，也不属于病毒类，它是继三种微生物之后发现的第四类微生物。

由于发现它时，人类对它自身的结构研究尚不完全，所以将其归类为病毒类物质。然而它与病毒又有着显著差异特征。

病毒除了拥有蛋白质包裹的外壳，内部还包含了可遗传物质—DNA或者RNA。而朊病毒仅含有裸露的蛋白质结构，却没有任何可遗传物质。

朊病毒是正常PrP蛋白质的变异体和聚集体，正常PrP蛋白质经过感染和转化之后就会形成异常PrPSc蛋白质，最终引起人类发病。

PrP蛋白质到底有何作用，被感染后而形成的PrPSc蛋白质又是如何作用于正常PrP蛋白质，使其发生转变的呢？

PrP蛋白质又叫朊粒蛋白，由253个氨基酸组成，作为主要成分而存在血小板、白细胞和纤维粘连蛋白中。

正常PrP蛋白质可以在神经元之间进行信息传导，维持中枢神经系统功能的稳定性，而朊病毒的入侵会造成神经系统功能紊乱。

PrP蛋白质还存在于淋巴系统中，决定着自身免疫能力的大小，对入侵病菌进行全程监控，直至将其全部杀死。

一旦感染朊病毒，人体神经系统和免疫系统都将遭到破坏，最可怕的是人体免疫系统将朊病毒视为正常细胞，不会对其进行攻击。

朊病毒可以改变PrP蛋白质的三维空间结构，通过将次级键进行折叠、盘绕的方式，最终形成PrPSc蛋白质具有更稳定的空间结构。

朊病毒的感染可能是由于自身遗传物质发生突变，进而影响了蛋白质的选择性表达。也有可能是吞噬了动物器脏而导致蛋白质改变。

医学上将朊病毒疾病分为散发性朊粒病、遗传性朊粒病、医源性朊粒病和吞食食物而感染的牛状睡眠病。

散发性朊粒病、遗传性朊粒病为自身遗传而引发的疾病，医源性朊粒病和牛状睡眠病都是由外部原因引起的。

因自身遗传物质而引发的朊病毒疾病没有办法从根源上找到有效的解决办法，但由外部因素引起的疾病可以得到预防。

当接触了含有朊病毒的动物器脏，或者通过人吃人的形式，病毒就会随着血液进入人体，从而引发疾病。

朊病毒可以在动物之间相互传播，完全没有种族界限可言。

通过采取有效的防御措施，可以预防病毒的传播和感染，从根源上阻断传播源。

在屠宰过程中，对动物肉类应该严格遵循操作流程，严格进行食品安全和质量把关，避免交叉感染。

不吃还未熟透或者生病的家禽肉类，动物器脏应该丢弃。

一旦感染朊病毒，人体神经系统和免疫系统都将遭到破坏，最可怕的是人体免疫系统将朊病毒视为“正常细胞”，不会对其进行攻击。

这就导致了朊病毒可以肆意攻击人体正常细胞，直至机体功能损坏。

朊病毒在人体大量复制、繁殖后，会导致人体神经细胞受损，造成神经系统损伤和病变。

人体神经元大量死亡后，脑部功能也会受到侵害，导致记忆力下降，出现智力障碍，平衡性失调，视力模糊等症状。

朊病毒还会逐渐“蚕食”人体免疫系统，待人体免疫系统完全失去抵抗力后，任何一种细菌的入侵都会让人死亡。

朊病毒潜伏期长达十年之久， 同艾滋病、糖尿病一样，目前仍无确切的救治方案。

做好预防，满怀希望

目前有朊病毒感染而引发的疾病包括库鲁病、医源型克雅氏病和新变异型克雅氏病。而曾经席卷欧洲的疯牛病也是由朊病毒感染造成。

朊病毒主要作用于神经系统，而本身不具备遗传物质，可以对人体蛋白进行自主识别加大了朊病毒感染攻克力度。

外加朊病毒高温不致死，本身结构十分稳定，严重阻碍了朊病毒的研究进展。

我们现在唯一能做的就是做好防御措施，对自己的健康负责。相信在不久的将来，人类终究会找到解决方法。

这次3D打印技术要让Ⅰ型糖尿病患者受益啦！

对于Ⅰ型糖尿病患者来说，“胰岛移植”这种实验性手术也许可以帮助他们解决胰岛素缺乏的问题。这种手术将健康捐献者的胰岛细胞移植到Ⅰ型糖尿病患者体内，但是带来的副作用则是患者需要终身服用免疫抑制类药物以防止身体对外来植入细胞产生排斥反应。最近，科学家找到了一种新的办法–利用3D打印的支架对移植胰岛细胞进行保护。这种技术展示出了巨大潜力，有望帮助Ⅰ型糖尿病患者更轻松的管理自己的疾病。

Ⅰ型糖尿病患者很害怕血糖过低，因为这会引发一系列并发症（低血糖症），包括头晕、出汗甚至是失去知觉和死亡等。Diabetes UK数据显示，大约1/3的Ⅰ型糖尿病患者都被低血糖症困扰着。

为了改善胰岛移植手术的成功率和提高Ⅰ型糖尿病患者的生活质量，荷兰特文特大学的研究人员打造了特殊的支架设备保护胰岛细胞。他们的想法是利用3D打印支架设备保护胰岛细胞免受患者免疫系统的攻击，为其更好地发挥功能创造条件。

研究人员用藻朊酸盐和凝胶制成支架设备，并将胰岛细胞嵌入其中。这款支架没有采用固体结构，而是采用了多孔设计。研究人员称这有利于葡萄糖和胰岛素之间产生理想的交换。由混合材料制成支架的厚度和粘性同样至关重要。它必须足够结实牢固，这样研究人员才可以用3D打印机完成打印工作。但又不能太过于紧实，以免影响嵌入其中的胰岛细胞发挥作用。

研究人员在实验室中发现，嵌入3D打印支架设备中的胰岛细胞能像正常的胰岛细胞一样发挥作用。这意味着利用支架设备的运输方式并不影响胰岛细胞自身功能，而且可以为其提供有效保护，免受身体免疫系统攻击和排斥。

研究的联合作者之一A A van Apeidoorn博士说：“如果我们想要提高Ⅰ型糖尿病患者胰岛移植手术的成功率，那就要以嵌入或者密封的形式向人体注入胰岛细胞。选择保护材料时，既要考虑到胰岛细胞能从人体内获得高效的氧气和营养供给，又要考虑到葡萄糖和胰岛素的快速交换。当然我们还不能让宿主细胞进入保护装置，从而避免排斥反应。”

这项研究目前已经发表在《Institute of Physics》上。

文章原标题：3D-printed scaffolds may make for improved diabetes treatment