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血腥,怪异,酷:海蜗牛毒液可以改善糖尿病患者的胰岛素

锥螺和鱼的猎物
一只锥体蜗牛潜伏着,等待猎物游过.

尽管海锥蜗牛的移动能力一般,但它们已经完善了几种捕捉猎物的策略. 一些捕食鱼类的物种会将毒液释放到周围的水中. 在有毒毒液的羽流中,鱼屈服于速效胰岛素,使其无法移动. 当鱼挣扎时,蜗牛从壳里钻出来,把平静下来的鱼整个吞下.

一段简短的视频展示了研究人员如何使用蜗牛胰岛素来改善糖尿病的治疗.

犹他健康大学的研究人员详细介绍了锥蜗牛胰岛素的功能, 让他们离研发治疗糖尿病的速效胰岛素又近了一步. 这项研究的结果发表在2月12日的《大发体育官网》杂志上 eLife.

“这些蜗牛已经发展出一种策略,用多达200种不同的化合物来攻击和制服猎物, 其中之一是胰岛素,” 海伦娜·萨法维-赫米博士.D.他是该论文的资深作者,也是U of U Health生物化学助理教授. “时不时地,大发娱乐会从大自然和数百万年的进化中学到一些独特的东西.”

胰岛素, 胰腺分泌的调节血糖的激素, 由A链和B链两段组成. B簇形成二聚体和六聚体,允许胰腺储存激素供以后使用. 这个部分也是激活胰岛素受体所必需的,胰岛素受体向身体发出信号,让身体从血液中吸收糖. 胰岛素必须经过多次转化才能降血糖.

1型糖尿病患者不能产生胰岛素,需要每天注射来控制血糖. 尽管经过几十年的研究, 制造的胰岛素继续含有B链,以激活受体来降低血糖, 将药效延迟30到90分钟.

Safavi-Hemami和她的团队检查了在三种锥螺毒液中发现的七个胰岛素序列的功能 Conus geography, C. 郁金香属 和 C. kinoshitai. 出乎意料的是,每个物种产生的胰岛素结构略有不同. 尽管存在这些差异, 每一种胰岛素都是速效的,因为它缺乏人类胰岛素中B链的粘性部分.

“进化可能是增加锥螺用来捕食猎物的毒素分子多样性的驱动力,” 周鸿杰博士.D.他是大发娱乐生物化学助理教授,也是该论文的合著者.

研究小组测试了每种胰岛素序列如何降低斑马鱼和老鼠的血糖. 模型动物先用链脲佐菌素诱导1型糖尿病症状,然后再给药不同的合成胰岛素.

Safavi-Hemami发现了三个毒液产生的胰岛素序列(Con-Ins T1A) C. 郁金香属, Con-Ins G1 from C. geographus 和Con-Ins K1 C. kinoshitai)有效降低血糖. 使用细胞系, 他们发现锥体蜗牛的胰岛素序列能够结合并激活人类胰岛素受体, 尽管缺少人类胰岛素中发现的B链部分. 然而,这些序列的效力比人类胰岛素低10到20倍.

根据萨法维-赫米的说法, 每一种独特的结构都为研究团队在设计快速有效的新药时大发娱乐提供了一个略有不同的模板.

萨法维-赫米说:“大发娱乐开始揭开锥体蜗牛的秘密。. “大发娱乐希望利用大发娱乐所学到的知识找到治疗糖尿病的新方法.”

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Peter Ahorukomeye加入了Safavi-Hemami和Chou的项目, 玛丽亚Disotuar, 乔安娜Gajewiak, Santhosh Karanth, 麻仁沃特金斯, 塞缪尔·罗宾逊, 保拉·弗洛雷斯·萨尔塞多, 暗嫩施莱格尔, Baldomero Olivera 和 Danny Hung-Chieh Chou at the U 和 U of U Health; Nicholas Smith 和 Brian Smith at La Trobe University, Melbourne; 和 Briony Forbes at Flinders University, 南澳大利亚. 这幅作品的标题是 捕食鱼的锥螺毒液是脊椎动物胰岛素受体最小配体的丰富来源, 得到了阿德琳·布拉德“爱之恋”网球锦标赛的支持, 雅各布森建设, 马戈利斯基金会, 青少年糖尿病研究基金会, 美国国立卫生研究院和犹他州科学技术倡议.