除了本身明顯是疾病外,2型糖尿病還是與骨折密切相關(guān)的病癥,糖尿病患者骨折的風(fēng)險會(huì )增加兩倍。更糟糕的是,某些治療糖尿病的藥物會(huì )進(jìn)一步增加這種風(fēng)險,特別是對于絕經(jīng)后婦女,這嚴重限制了他們可以利用的治療方案。
一項由斯克里普斯研究所(TSRI)佛羅里達州大學(xué)助理教授帕特里克·格里芬和托萊多大學(xué)教授B.Lecka-Czernik共同領(lǐng)導的新研究已經(jīng)表明,TSRI開(kāi)發(fā)的一類(lèi)新的候選藥物,可以通過(guò)增加骨形成(新骨的沉積)和骨轉換(更換舊骨的正常過(guò)程)增加骨量。這兩個(gè)過(guò)程的平衡是保持骨骼健康的關(guān)鍵,而糖尿病患者體內的這種平衡經(jīng)常受到負面影響。
研究結果是一個(gè)新的雙靶向候選藥物,或者像格里芬介紹的那樣:“一藥解決多重治療適應癥。”也就是說(shuō)可以同時(shí)治療糖尿病和骨骼疾病。該化合物已被命名為“SR10171”。
糖尿病影響著(zhù)29萬(wàn)多美國人的生活,據美國糖尿病協(xié)會(huì )2012年的報告。2010到2012年間,發(fā)病率約為170至190萬(wàn)左右每年。而在2013年,估計糖尿病產(chǎn)生的直接醫療費用為1760億美元。
在過(guò)去的十年里,格里芬和他的同事—TSRI的TheodoreKamenecka副教授,主要集中能增加胰島素(一種調節血糖的激素)敏感性的分子上。利用新發(fā)現的信息,研究人員在開(kāi)發(fā)一系列候選靶向藥物上取得了突破。這類(lèi)候選藥物的靶點(diǎn)是被稱(chēng)作過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體-γ(PPARγ)的受體。它是干細胞控制骨形成和骨吸收的關(guān)鍵調節器,也是脂肪的主要調節子。
抗糖尿病藥物如格列酮類(lèi)(二酮類(lèi))的靶點(diǎn)是PPARγ蛋白,但會(huì )導致嚴重的骨損失和骨折。骨髓干細胞可以分化成骨細胞或脂肪細胞,格列酮類(lèi)能驅使骨髓干細胞變成脂肪細胞,代價(jià)是骨細胞形成減少。
而SR10171旨在避免這種令人不安的結果。在用化合物處理過(guò)的動(dòng)物模型中,骨髓中的脂肪形成被成功阻斷,且阻斷方式獨立于它們的代謝狀態(tài)(健康或患糖尿病)。
“使用結構生物學(xué)技術(shù)和合理的設計合成化學(xué)對SR10171進(jìn)行建構,使得它能通過(guò)一種獨特的方式接合PPARγ蛋白。這種方式能讓SR10171與PPARγ蛋白以及受體的其他家族成員—PPARa的結合達到最佳平衡。這樣,治療糖尿病的時(shí)候還可以改善骨骼健康。”格里芬說(shuō)。“這種有針對性的多藥生態(tài)做法表明,如果你能正確地瞄準它,你就能搞定目標。”
在各個(gè)正常的骨骼維持過(guò)程中,該化合物通過(guò)保護和提高正常骨細胞的活性來(lái)增加骨量,利用那些與調節全身能量代謝有所重疊的機制。
“SR10171能提高骨量,無(wú)論體重指數,從正常到肥胖都有效,”格里芬說(shuō):“所以,可以用該藥物治療骨質(zhì)疏松癥患者,無(wú)論患者是否患有糖尿病。”