使用丝氨酸补充剂可缓解小鼠的糖尿病神经病变症状

索尔克研究所的一个研究小组对小鼠进行的研究表明，改变的氨基酸代谢如何成为糖尿病相关周围神经病变的一个促成因素。他们的实验发现，两种相关氨基酸(丝氨酸和甘氨酸)水平较低的糖尿病(db/db)小鼠患周围神经病变的风险较高。这些小鼠的神经病变症状也可以通过在动物的饮食中补充丝氨酸来缓解。该研究增加了越来越多的证据，证明一些“非必需”氨基酸(NEAA)在神经系统中发挥着重要作用。结果还可能指向一种识别周围神经病变高风险人群的新方法，以及一种潜在的治疗选择。

Salk分子与细胞生物学实验室教授ChristianMetallo博士说：“我们惊讶地发现，非必需氨基酸的上下调节对新陈代谢和糖尿病并发症产生了如此深远的影响。”“这只是表明我们所认为的教条会在不同情况下发生变化，例如在疾病状况下。”然而，研究人员也确实表示，建议糖尿病患者服用丝氨酸补充剂来预防神经病变还为时过早。“你可能需要付出很多才能有所作为，并不是每个人都需要额外的丝氨酸，”Metallo补充道，“我们需要更多时间来了解人类的丝氨酸生理学，并探索补充剂的潜在缺点。”

Metallo与他实验室的博士后研究员MichalHandzlik博士一起领导了这项研究，他是该团队发表的论文《自然》的第一作者，该论文的标题是“胰岛素调节的丝氨酸和脂质代谢驱动周围神经病变”。在他们的报告中，他们得出结论：“这些发现将全身性丝氨酸缺乏症和血脂异常确定为周围神经病变的新危险因素，可用于治疗。”

作者解释说，糖尿病代表了一系列疾病，其中代谢功能障碍会损害多个器官系统，包括肝脏、肾脏和周围神经。“虽然这些合并症的发生和进展与胰岛素抵抗、高血糖和血脂异常有关，但异常的非必需氨基酸(NEAA)代谢也有助于糖尿病的发病机制。”丝氨酸和甘氨酸是密切相关的NEAA，已发现代谢综合征患者的水平降低，但其机制驱动因素和下游后果尚不清楚，该团队继续说道。“低全身丝氨酸和甘氨酸也正在成为黄斑和周围神经疾病的标志，与视力受损和周围神经病变相关。”

大约一半的1型或2型糖尿病患者会出现周围神经病变——主要是手脚无力、麻木和疼痛。当血液中循环的高糖分损害周围神经时，就会出现这种情况。

氨基酸是构成蛋白质和称为鞘脂的特殊脂肪分子的基石，它们在神经系统中含量丰富。低水平的氨基酸丝氨酸迫使身体在鞘脂中加入不同的氨基酸，从而改变它们的结构。然后这些非典型鞘脂会积聚，这可能会导致周围神经损伤。

虽然Metallo和他的团队在他们的糖尿病小鼠模型中观察到这种积累，但同样的氨基酸转换和鞘脂变化也发生在一种以周围感觉神经病变为特征的罕见人类遗传病中，表明这种现象在许多物种中都是一致的。

为了确定长期慢性丝氨酸缺乏是否会导致周围神经病变，Metallo的团队给小鼠喂食对照饮食或无丝氨酸饮食，并结合低脂或高脂饮食长达12个月。研究人员惊讶地发现，低丝氨酸与高脂肪饮食相结合，加速了小鼠周围神经病变的发作。相比之下，在糖尿病小鼠中补充丝氨酸可减缓周围神经病变的进展，并且小鼠的表现更好。“总的来说，这些数据表明补充丝氨酸可以减缓糖尿病周围神经病变的进展，”他们写道。

研究人员还测试了化合物myriocin，它抑制了在组装鞘脂时将丝氨酸转换为另一种氨基酸的酶。他们发现多球菌素治疗减少了喂食高脂肪、无丝氨酸饮食的小鼠的周围神经病变症状。“通过膳食补充剂使丝氨酸正常化和用多球菌素缓解血脂异常都可以减轻糖尿病小鼠的神经病变，将丝氨酸相关的周围神经病变与鞘脂代谢联系起来，”研究人员表示。这些发现强调了氨基酸代谢和鞘脂生成在维持周围神经系统健康方面的重要性。“我们的结果强调了丝氨酸和甘氨酸稳态、鞘脂代谢和糖尿病合并症之间生理相关的分子联系，”他们进一步指出。

丝氨酸缺乏与各种神经退行性疾病有关。Metallo及其合作者之前发现2型黄斑毛细血管扩张症患者的丝氨酸和鞘脂代谢改变之间存在联系，这是一种导致视力丧失的疾病。在小鼠中，丝氨酸减少导致非典型视网膜鞘脂水平升高和视力下降。目前正在临床试验中测试丝氨酸在治疗黄斑毛细血管扩张症和阿尔茨海默病方面的安全性和有效性。“......补充丝氨酸和B族维生素可改善一些临床前模型中的周围神经病变，并且是各种神经退行性疾病临床试验的重点，”研究人员补充道。

周围神经病变通常通过改变饮食来控制——以降低血糖水平——以及使用止痛药、物理疗法和助行器，如手杖和轮椅。天然富含丝氨酸的食物包括大豆、坚果、鸡蛋、鹰嘴豆、扁豆、肉和鱼，丝氨酸补充剂价格低廉，可在柜台购买。然而，研究人员并不主张糖尿病患者应该服用丝氨酸补充剂来预防神经病变。

Metallo和Handzlik正在开发一种丝氨酸耐量测试(STT)，类似于用于诊断糖尿病的葡萄糖耐量测试。“我们想确定那些周围神经病变风险最高的人，这样我们就可以只治疗那些可能受益最大的人，”Handzlik说。作者进一步建议，“在这里，我们证明了异常的丝氨酸稳态会导致糖尿病小鼠出现丝氨酸和甘氨酸缺乏症，这可以通过丝氨酸耐受性测试来诊断，该测试可以量化丝氨酸的摄取和处理……STT，类似于口服葡萄糖耐量测试(OGTT),可以识别出餐后丝氨酸处理升高的患者，以及可能特别容易患感觉神经病的患者。”

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