研究發(fā)現(xiàn)免疫系統(tǒng)抗菌肽代表糖尿病和尿路感染之間的聯(lián)系

免疫力受損和反復(fù)感染在 1 型和 2 型糖尿病中很常見?？_林斯卡研究所的研究人員現(xiàn)在表明，糖尿病患者的免疫系統(tǒng)顯示出抗菌肽(AMP)牛皮癬水平降低，這會損害膀胱的細胞屏障，增加尿路感染(UTI)的風(fēng)險。研究小組還認為，牛皮癬也可能代表未來的治療靶點。

“我們發(fā)現(xiàn)高葡萄糖濃度會降低抗菌肽牛皮癬的水平，而胰島素沒有影響，”研究負責人，卡羅林斯卡研究所微生物學(xué)，腫瘤和細胞生物學(xué)系教授Annelie Brauner博士說。“糖尿病患者的牛皮癬水平較低，這削弱了細胞的保護屏障功能并增加了膀胱感染的風(fēng)險。

Brauner及其同事在Nature Communications上報道了他們對人類，小鼠和細胞系的集體研究。在他們的論文中，題為“糖尿病下調(diào)抗菌肽牛皮癬并增加膀胱中的大腸桿菌負擔”，研究小組得出結(jié)論，“綜上所述，我們的數(shù)據(jù)表明牛皮癬是糖尿病尿路細菌清除中的重要抗菌肽，未來可能成為新治療藥物的潛在靶標。

糖尿病是由于缺乏和/或降低胰島素活性引起的，胰島素是調(diào)節(jié)葡萄糖的激素，從而為細胞提供能量。在1型糖尿病(T1D)中，身體停止產(chǎn)生胰島素，而在2型糖尿病(T2D)中，細胞對胰島素的敏感性降低，從而導(dǎo)致高血糖水平。

糖尿病可能會損害先天免疫系統(tǒng)，使許多人對常規(guī)感染的易感性增加，例如由大腸桿菌引起的尿路感染(UTI)。“糖尿病的高患病率是一項重大的全球健康挑戰(zhàn)，通常伴隨著細菌感染的風(fēng)險增加，”作者寫道。“特別是，大腸桿菌尿路感染(UTI)很常見，并且更常與嚴重的并發(fā)癥有關(guān)，例如尿路敗血癥。

卡羅林斯卡研究所的研究人員調(diào)查了糖尿病患者(T1D，T2D或糖尿病前期)的葡萄糖水平是否與牛皮癬水平有關(guān)，牛皮癬是一種內(nèi)源性抗菌肽，是先天免疫系統(tǒng)的一部分。“由S100A7編碼的抗菌肽牛皮癬是S100蛋白家族的成員，已在尿路中檢測到，”研究小組進一步解釋說。“它主要以其對大腸桿菌的高抗菌活性而聞名，隔離鋅，限制細菌生長。然而，研究小組進一步指出，雖然認識到牛皮癬在大腸桿菌感染期間的重要性，但它在糖尿病中可能具有的活性，以及當葡萄糖水平高時，尚不清楚。“我們在這里試圖研究葡萄糖對牛皮癬的影響和大腸桿菌UTI的發(fā)病機制，重點是糖尿病期間尿路上皮和膀胱防御策略，”他們說。

使用尿液，膀胱細胞和患者的血清樣本，研究人員分析了牛皮癬和其他肽的水平，以確保膀胱粘膜保持完整并防止感染。他們的發(fā)現(xiàn)在有和沒有感染的小鼠和膀胱細胞中得到了驗證。“高葡萄糖濃度誘導(dǎo)較低的牛皮癬水平并損害上皮屏障功能以及改變細胞膜蛋白和細胞骨架元素，導(dǎo)致細菌負擔增加，”他們報告說。“根據(jù)我們對糖尿病患者的臨床發(fā)現(xiàn)，我們還檢測到糖尿病小鼠膀胱中的牛皮癬水平較低。

Brauner教授的研究小組此前已經(jīng)證明，用雌激素治療可以恢復(fù)人類和小鼠膀胱細胞的保護功能，從而有助于調(diào)節(jié)對UTI的免疫反應(yīng)。對于他們新報道的研究，研究人員還測試了雌激素治療如何影響暴露于高葡萄糖濃度的感染細胞。他們發(fā)現(xiàn)雌激素治療提高了牛皮癬的水平并減少了細菌種群，這表明這種治療也可能對糖尿病患者產(chǎn)生影響。“雌二醇治療通過增加尿路上皮細胞中的牛皮癬和細菌殺傷來恢復(fù)細胞功能，證實了其在高血糖癥尿路感染期間的重要性，”研究人員說。

“我們現(xiàn)在計劃更深入地研究糖尿病患者感染的潛在機制，”該研究的主要作者，卡羅林斯卡研究所同一部門的研究員Soumitra Mohanty博士說。“最終目標是降低這個不斷增長的患者群體的感染風(fēng)險。

作者進一步得出結(jié)論：“我們在這里證明，高葡萄糖水平損害了先天免疫反應(yīng)并損害了上皮完整性。這些發(fā)現(xiàn)可能為臨床觀察結(jié)果提供解釋，即控制不佳的糖尿病患者復(fù)發(fā)性UTI，急性腎盂腎炎和尿毒癥更高。

標簽：