揭示糖尿病的傳代“記憶”機制 浙大成果登《自然》

2022年05月19日22:28

中新網杭州5月19日電(童笑雨 柯溢能)5月19日,記者從浙江大學(下稱“浙大”)獲悉,浙江大學醫學院附屬婦產科醫院名譽院長黃荷鳳課題組和中國科學院分子細胞科學卓越創新中心的徐國良團隊合作,找到了糖尿病的代際傳播新機制。

  5月18日,該項成果在國際頂級期刊《自然》上在線發表。該成果為人類認識和防控糖尿病等成年慢性疾病提供了最新的科學視角。

  針對一些慢性疾病,過去常用的方法是對症治療。如對糖尿病的治療,通常是通過胰島素來控製血糖的增高,緩解糖尿病引起的各種併發症。

  如何預防糖尿病的發生,一直困擾著科學界和醫學界,如何從生命早期找到疾病起源並進行早期干預,已成為全球研究的熱點。

  作為一名婦產科醫生,黃荷鳳也常常在思考這個問題:母親對子代會產生什麼樣的影響?為此,她帶領團隊開展母體不良環境因素導致的子代成人疾病研究。

  結合臨床流行病學調查和動物模型的研究成果,黃荷鳳認為糖尿病和高血壓這些成年的慢性疾病都存在發育起源性,因此率先在國際上提出了“配子源性成人疾病”學說。

  然而該學說一直未得到有效的證明。為了證實這一假說,黃荷鳳團隊開始關注以下科學問題:懷孕之前的母體不良環境是否會影響子代健康?以育齡婦女高發的糖尿病為例,母親高血糖是否會通過卵母細胞增加子代慢性疾病的風險?

  為此,研究團隊建立了雌性小鼠糖尿病模型。為了排除高血糖對胚胎和胎兒發育的持續影響,研究者將受影響的卵母細胞取出進行體外受精和胚胎移植,由健康雌鼠代為孕育和哺育。同時,他們對子代進行代謝檢測,結果顯示子代小鼠顯現了糖耐量受損。

  這些結果說明,卵母細胞受到高血糖不良環境的影響,增加了後代成年慢性疾病的易感性。

  針對這一發現,研究團隊開始思考:什麼是增加子代糖尿病易感性的“元兇”?

  在開展一系列複雜實驗後,浙大團隊找到了一把關鍵鑰匙——DNA去甲基化酶TET3。

  為此,浙大團隊與徐國良課題組展開深入合作。兩個團隊合作證實,糖尿病雌鼠體內的高糖環境,讓卵母細胞中具有重編程DNA甲基化譜式功能的TET3蛋白劑量不足,進而使得TET3在受精後進入雄原核中推動重編程的潛能不足,導致“去甲基化不足”或“高甲基化”。

  這就好比原來有十個農民耕地,現在少了一部分人,很多地就沒有開墾完全,影響未來的收成,即子代健康受到影響。

  那麼TET3又是通過什麼樣的機制,增加子代糖尿病易感性的?

  研究證明,子代胰島中Gck等基因的高甲基化和低表達導致了胰島素分泌不足以及降血糖能力的下降,隨著年齡的增長,便增加了糖尿病的易感性。

  據悉,這個研究在臨床上也得到了證實。

  黃荷鳳表示,該研究成果的創新之處在於,以孕前糖尿病為切入點,對環境作用於卵母細胞誘發子代成年疾病的現象進行了求證,併發現了卵母細胞TET3不足介導子代慢性疾病發生的具體調控機制。

  “這個結果,為慢病的源頭防控提供了變革性思路,為提高中國人口健康水平提供了全新視角和策略。”黃荷鳳說。

  據悉,參加這項研究的單位有浙大、複旦大學、中國科學院、上海交通大學、中國科學院大學和英國阿爾斯特大學,浙大為論文第一單位。(完)

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