技術名稱 一種檢測醣類代謝異常的方法及其預防及治療
計畫單位 高雄醫學大學
計畫主持人 余明隆
技術簡介
隨著飲食習慣之改變,全世界糖尿病好發率逐年升高,糖尿病之預防與治療,刻不容緩。近來許多證據顯示C 型肝炎病毒會加速及增加病人罹患糖尿病的風險。本案藉由研究 C型肝炎引發宿主血糖代謝異常的調控基因與其相關因子的異常表達進行分析,找出肝臟調控血糖的核心關鍵致病機轉,進而發展出預防及治療糖尿病的標的。在具有葡萄糖耐受異常與第二型糖尿病之C型肝炎患者的肝臟組織中,其GPx2的表現量明顯下降,且隨著葡萄糖代謝異常越嚴重,GPx2表現量越低。在高脂食物誘導之糖尿病鼠中亦發現GPx2表現量明顯下降,經由基因網路分析可知GPx2與葡萄糖耐受力、葡萄糖攝取及糖質新生的基因有關。
在具有C型肝炎病毒蛋白表現的肝細胞中, GPx2的表現量降低,細胞的葡萄糖攝取降低,且大幅增加糖質新生的進行。而該細胞經由給予抗C型肝炎病毒藥物(daclatasvir)抑制C型肝炎病毒蛋白,或轉殖GPx2過度表現的質體,均可增加GPx2表現量,並可有效增加肝細胞葡萄糖的攝取以及降低糖質新生的進行。我們進一步以不具有C型肝炎病毒蛋白表現且GPx2表現正常之肝細胞,經由轉殖GPx2的siRNA來調降GPx2之表現,觀察其所影響的代謝機轉。經由添加GPx2之siRNA可以降低GPx2的表現,且同時影響胰島素的訊息途徑,導致肝細胞的葡萄糖攝取降低並大幅增加肝細胞糖質新生的進行。而肝細胞糖質新生的增加是導致糖尿病的重要因素之一。以上實驗證實GPx2是肝細胞調控葡萄糖代謝的重要樞紐,C型肝炎病毒乃是藉由影響肝細胞GPx2的表現造成宿主之葡萄糖代謝異常而引發第二型糖尿病。
我們進一步根據上述之結果,建構GPx2過度表現的質體,將此質體透過小鼠尾靜脈的施打注入小鼠體內來研究GPx2對血糖的影響。在高脂食物飼養的小鼠中,早期給予GPx2高度表現質體的小鼠,相較於 GPx2正常表現的小鼠而言,可明顯預防糖質新生的增加,有效改善葡萄糖的代謝異常以及控制血糖,進而減低罹患糖尿病的風險。此外,在已引發葡萄糖代謝異常的高脂餵食糖尿病鼠中,施打過度表現GPx2質體來進行治療,亦可有效改善醣類代謝異常之情形,達到控制血糖的目的。以上實驗證實肝細胞GPx2是影響血糖調控的重要樞紐,矯正或增強肝細胞GPx2的表現可以有效的回復葡萄糖代謝異常,進而達到控制血糖的目的。
本案提出GPx2可作為罹患第二型糖尿病之預防與治療的新標的。
科學突破性
本發明係有關於一種檢測糖類代謝異常的方法,其中該個體的GPx2表現量顯著低於該正常個體的GPx2表現量,代表該個體具有醣類代謝異常的狀態。本發明另提供一種GPx2用於製備治療及預防第二型糖尿病之醫藥組合物的用途,且不會造成低血糖的副作用,其中該組合物包含一有效劑量的GPx2及醫藥上可接受之載體。
產業應用性
全球已有近2.3億人口遭受第二型糖尿病之苦,並伴隨著許多併發症的發生與發展。造成血糖異常情形之機轉目前並未相當清楚,此外控制血糖異常的方式與藥物雖有不斷的研究與開發,但仍未盡理想完善。故本案經由GPx2的給予,可用於預防患者罹患第二型糖尿病之風險、並且具治療的效果。
關鍵字 第二型糖尿病 血糖 胰島素抗性 糖類代謝異常 肥胖 診斷 預防 治療 C型肝炎 高脂飲食
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