
全球近10%的人正受2型糖尿病困扰,这种慢性代谢疾病不仅会导致多饮、多食、多尿、体重减轻等典型症状,还可能引发视网膜病变、肾病、心血管疾病等多种严重并发症,严重影响生活质量与寿命。而在它复杂的发病机制中,一种叫做人胰岛淀粉样多肽(hIAPP)的蛋白异常聚集,是90%患者都会出现的关键病理特征,也成了破解疾病治疗难题的核心突破口。

hIAPP本是胰岛β细胞分泌的“血糖调节小帮手”,但当β细胞受损衰亡时,它就会“失控”——错误折叠后聚集成淀粉样纤维沉积在胰岛中,像顽固的“毒素沉积物”一样破坏β细胞功能,让病情不断恶化。如果能找到阻止这种纤维形成,或是清除已有纤维的方法,就能为2型糖尿病治疗开辟全新路径。但要实现这一点,首先得搞清楚:患者体内真实形成的hIAPP纤维,到底长什么样?毕竟精准的结构是设计靶向药物的“蓝图”,而以往研究中,实验室里合成或体外诱导的hIAPP纤维,因为形成环境不同,很可能和患者体内的真实结构存在差异,无法作为可靠的药物研发依据。
2026年开年,国际顶级期刊《细胞》就发表了一项来自上海交通大学团队的重磅研究,直接破解了这个困扰学界多年的难题。上海交通大学Bio-X研究院曹骎教授与上海交通大学医学院附属新华医院张飞教授带领团队,成功解析出2型糖尿病患者胰腺组织中hIAPP纤维的高分辨率结构,为疾病机制研究和新药开发提供了关键的结构依据。

这项研究的突破,首先要解决的就是“样本获取”这个大难题——2型糖尿病治疗通常不需要胰腺手术,直接获取患者胰腺组织几乎不可能。团队另辟蹊径,将目光投向了一类特殊患者:那些同时患有2型糖尿病,又因胰腺癌等其他疾病需要接受胰腺切除手术的人。在获得患者知情同意后,研究团队收集了6位患者的胰腺组织,通过优化的温和提取纯化流程,从其中4位患者的组织中成功分离出了淀粉样纤维(未患糖尿病的捐赠者组织中则未发现),再利用冷冻电镜技术,最终解析出3位患者hIAPP纤维的高分辨率结构。
结构分析结果令人惊喜:这3位患者体内的hIAPP纤维结构高度一致,呈现出一种从未被报道过的Ω形折叠构象,每条纤维都由两条对称的原纤维丝缠绕而成,核心包含hIAPP蛋白的第2至37位氨基酸残基。和以往体外实验得到的纤维相比,这种体内真实存在的纤维不仅形态迥异,还能观察到额外的电子密度,说明可能有小分子配体与之结合。研究人员还从中识别出多个潜在的配体结合位点,这些位点就像纤维上的“薄弱环节”,未来有望成为药物精准攻击的目标。
更意外的发现是,这种hIAPP纤维的局部结构,居然和阿尔茨海默病中的Aβ纤维高度相似——两者的一个8残基片段三维构象几乎完全一致。这为两种疾病的“交叉播种”假说提供了强有力的结构证据:临床中早已发现2型糖尿病患者患阿尔茨海默病的概率更高,而这个发现暗示,一种疾病的病理蛋白可能会“诱导”另一种疾病的相关蛋白错误折叠聚集,也为开发能同时应对多种淀粉样纤维相关疾病的药物提供了全新思路。
这项研究不仅首次在原子水平揭示了患者体内hIAPP纤维的真实面貌,还建立了一套从人体组织中提取、纯化低丰度病理蛋白纤维的技术方法,为2型糖尿病的精准治疗奠定了坚实基础。未来,随着对这种纤维形成机制的进一步探索,有望诞生针对性的新型疗法,帮助全球亿万糖尿病患者摆脱疾病困扰。研究得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。

免责声明:本文仅基于公开研究成果进行科普解读,不构成任何医疗建议。2型糖尿病的诊断、治疗及并发症管理,需在专业内分泌科医生指导下进行,相关研究成果的临床转化仍需进一步验证。
参考文献
[1] Cao Q, Zhang F, et al. Structure of pancreatic hIAPP fibrils derived from patients with type 2 diabetes[J]. Cell, 2026.
[2] 中华医学会糖尿病学分会. 中国2型糖尿病防治指南(2022年版)[J]. 中华糖尿病杂志, 2022, 14(4): 367-421.
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