近日,一篇刊登在國際雜志Nature(《自然》)雜志上的研究報告中,來自西奈山醫學院的研究人員通過研究在大鼠機體中發現了一種特殊回路,或能將吸煙和2型糖尿病患病風險相聯系起來。相比非吸煙者而言,糖尿病在吸煙人群中往往更加流行,但其背后的原因研究者尚不清楚。文章中,研究者發現,尼古丁的攝入或能通過一種大腦回路與胰腺的活性相關,攝入尼古丁會引發胰腺釋放較少量的胰島素,從而增加機體血糖水平,較高的血糖水平與糖尿病風險增加直接相關。
研究者發現,糖尿病相關基因Tcf7l2(轉錄因子7類似物2)所編碼的特殊蛋白能介導一種信號回路,從而將尼古丁激活的神經元與胰腺血糖調節相聯系起來;尼古丁能夠激活大腦內側韁核區域中神經元所表達的尼古丁乙酰膽堿受體(nAChR),從而引發尼古丁的不良反應,限制胰腺對胰高血糖素和胰島素的吸收和釋放,從而提高血糖水平;較高的血糖水平能通過抑制表達nAChR的神經元來產生一種反饋回路,阻斷吸煙的負面效應,并幫助建立尼古丁依賴性;Tcf7l2能調節整個信號回路,并將尼古丁成癮性與糖尿病高風險相關聯。
研究者Paul J. Kenny表示,這項研究非常重要,因為其描述了一種特殊機制,其能控制尼古丁的成癮性,相同的成癮相關大腦回路或能促進吸煙相關的疾病(此前認為與大腦外的煙草活性有關)。至少尼古丁的某些致病作用是由控制藥物成癮性的同一回路在大腦中產生的,這就意味著,在某些情況下,煙草的成癮和致病作用可能擁有完全相同的潛在機制。
此前研究結果表明,Tcf7l2能調節胰腺和肝臟中基因的表達,為了調查Tcf7l2、尼古丁成癮和血糖調節之間的關聯,研究者在大鼠機體中剔除了Tcf7l2,相比正常大鼠而言,突變大鼠能攝入更多的尼古丁,而且剔除Tcf7l2會導致內側韁核區域尼古丁受體水平下降,從而降低尼古丁激活韁核區域中厭惡回路的能力。該區域中Tcf7l2功能的缺失會增加大鼠對尼古丁的攝入,從而減少尼古丁驅動的血糖水平增加,并保護機體抵御糖尿病相關的血糖水平異常。
本文研究揭示了尼古丁攝入與2型糖尿病發生之間的關聯;如果在大鼠機體中的研究結果能延伸到人類群體中,那么Tcf7l2基因的改變則會影響尼古丁成癮性和煙草相關2型糖尿病的患病風險,本文研究結果表明,2型糖尿病的發生或許源于大腦,尼古丁或會干擾大腦內側韁核和周圍神經系統之間的相互作用。本文研究結果有望幫助研究人員尋找新型戒煙療法,而且大腦中的特殊回路或能作為一種新靶點來幫助開發治療吸煙人群糖尿病的新型療法。
篤行致遠 2024中國煙草行業發展觀察