電刺激大腦能治療糖尿病嗎?

時間倒退幾年,一名53歲男子在荷蘭看醫生,希望治療他的強迫症,醫生們建議他接受一種創新的但非常有臨床前景的外科治療方法:在他的大腦裏植入電極(這裝置叫腦深部刺激儀, 英文縮寫為DBS),通過電脈衝刺激特定的腦組織,這個區域是負責做決定、尋求激勵和觸發動機的腦組織。治療非常有效,讓他擺脫了治療心理疾病的藥物,但是,這個療法帶來了一個讓人意想不到的副作用。

 這種療法似乎改善了他的II型糖尿病。現在研究人員已經搞明白這個機理了。他們認為,電脈衝觸發增加了腦內多巴胺的活力(多巴胺是一種與動機和快樂有關的神經遞質),提高了身體處理葡萄糖的能力。

美國馬裏蘭州巴爾的摩市國家藥物濫用研究所的神經學家Mike Michaelides說,這是第一次在人類身上發現這種治療途徑,以前是在老鼠身上見到這種現象。他沒有參與這項新研究。對於大多數糖尿病患者來說,采用大腦深部的刺激儀(DBS)治療,並不現實,但是對於其他一小部分糖尿病人,采用侵入性較低,針對多巴胺活力的大腦療法,也許有一天是可行的。

當一個人血液中葡萄糖或糖的濃度長期處於高濃度時,就會出現糖尿病。胰島素是一種讓AG亚洲官网的細胞使用糖作為食物的激素,兒童時期,當免疫係統破壞產生胰島素的胰腺細胞時,就會導致I型糖尿病。II型糖尿病,通常是由不良基因、不良飲食習慣和缺乏鍛煉等因素聯合作用,損害身體產生胰島素的能力。隨著時間的推移,細胞很難利用葡萄糖,很難去除血液中的糖分,人們需要越來越多的胰島素來維持他們正常的血糖水平。I型糖尿病和II型糖尿病,無法治愈。

為了測試DBS是否引起這個人的血糖水平改善,(他從每天注射226個國際單位的胰島素降到180),Mireille Serlie,一名阿姆斯特丹學術醫學中心的內分泌學家,和她的同事們招募這個病人做一個實驗。另外還招募了14名男性和女性因強迫症植入了DBS的病人,他們沒有糖尿病,也參加了她的研究實驗。Serlie和她的同事們關閉了DBS設備17個小時,測量了參與者的空腹血糖水平和對胰島素的反應。研究小組今天在《Science Translational Medicine》科學雜誌上報道了他們的研究發現,DBS顯著提高了所有參與者對胰島素的敏感性。

對老鼠的研究表明,當他們刺激相同的一塊決策區域時,被稱為腹側紋狀體的神經元釋放的多巴胺在調節體內葡萄糖代謝的過程中起著關鍵作用。為了了解人類是否存在類似的機製,她的團隊給了10個健康男性一種會消耗多巴胺水平的藥物。他們報告說,男性的胰島素敏感性一致性地降低了,這足以支持多巴胺與胰島素敏感性之間的聯係。

該小組還使用了光基因技術,讓激光來控製活細胞,刺激老鼠的紋狀體神經元。當神經細胞釋放更多的多巴胺時,其他細胞從老鼠的血液中吸收葡萄糖的速率就會上升。Michaelides 說,老鼠的研究證實了他的小組和其他實驗室的研究,這表明在大腦腹側紋狀體的一部分伏核區域,多巴胺信號遞質作用在葡萄糖代謝中起著關鍵作用。

Nima Saeidi, 一名在波士頓哈佛大學醫學院外科助理教授, 警告說, DBS或其他方式,靶向大腦中的多巴胺,對大多數糖尿病患者來說,不一定有效,因為長期在高濃度葡萄糖和胰島素中暴露,已經深刻地改變了細胞和器官的功能。他警告說:“很有可能,作者在這裏描述的結果,對糖尿病患者來說,是不可解釋的。”

Serlie相信,對一些人來說,細胞損傷可能是不可逆轉的,但是在疾病的早期階段,她暗示,DBS真的可以幫助“增強病人已經產生的胰島素的有效作用。

消息來源:

doi:10.1126/science.aau2703,http://www.sciencemag.org/news/2018/05/could-deep-brain-stimulation-help-zap-diabetes,經過整理編譯。