颈动脉体:用于恢复2型糖尿病葡萄糖耐量的候选者

来自里斯本NOVA大学NOVA医学院的Silvia Conde教授和她的团队提出了一种治疗代谢疾病的新策略。此前，他们发现一种被称为颈动脉体的过于活跃的体内平衡传感器可能导致胰岛素抵抗和糖耐量紊乱，这在2型糖尿病中很常见。在他们的新研究中，康德教授的团队将千赫兹频率的交流电应用于糖尿病动物模型的颈动脉窦神经，这导致了显著的恢复。这种类型的生物电神经调节可能在未来发展成为替代疗法和一系列代谢紊乱的临床诊断工具。

它没有糖衣——我们吃什么和吃什么对我们的身体有巨大的影响。高脂肪、高糖的饮食会扰乱身体处理过量脂肪的机制。这种紊乱会导致对血糖调节激素胰岛素的抵抗和分泌胰岛素的胰腺细胞的衰竭。这些都会导致整体葡萄糖代谢的恶化。一旦饮食和运动不能控制病情，患者就需要外部降糖药物来控制血糖水平。

尽管有多种治疗方案，但2型糖尿病是世界上增长最快的健康威胁之一，预计到2040年全球患者将达到5亿人。许多患者尽管接受胰岛素治疗和联合治疗，血糖控制仍然很差，这表明这些策略可能无法治疗疾病发病的主要来源。

由于其胰岛素感应能力，颈动脉体可能是重要的代谢传感器控制能量稳态。

事实上，阻塞性睡眠呼吸暂停和卵巢综合征患者也表现出对胰岛素的抵抗力。如果扭曲的葡萄糖耐量可以独立于肥胖，一些未知的生物学触发器可能处于这些代谢障碍的根本。

颈体尸体
2型糖尿病的一个可能的触发候选者是颈动脉体。颈体是位于颈动脉分叉的化学感受器，其沿着喉咙两侧跑。它们的主要目的是检测血液中氧气，二氧化碳和pH水平的变化。当面对危险的水平时，颈体体在传感器神经中增加了脉冲的脉冲频率，称为“动作潜力”，颈动脉窦神经。这种神经指示中枢神经系统打开一系列响应来平息情况。这些反应诱导稳态 - 内部环境的平衡。

此外，颈动脉体可以感知胰岛素，甚至可以检测血糖水平。由于颈动脉体的感知能力，颈动脉体可能是控制能量稳态的重要代谢传感器。然而，颈动脉体与胰岛素抵抗和不断上升的代谢紊乱有何关联，目前尚不清楚。

新的治疗靶点
西尔维亚·康德教授和她的团队因此开始研究颈动脉体和糖尿病之间的联系。2013年，他们发现在胰岛素抵抗、葡萄糖不耐受和高血压动物模型中，颈动脉体过度活跃。过度刺激颈动脉体被证明会淹没下游的神经信号，导致2型糖尿病、代谢综合征和阻塞性睡眠呼吸暂停的症状。

康德教授的研究小组将颈动脉体视为治疗代谢性疾病的新靶点。2017年，他们对糖尿病大鼠动物模型进行了颈动脉窦神经的慢性双侧手术切除(部分切除)，切断了其向大脑的信号。令人惊讶的是，他们发现切除鼻窦神经可以恢复正常的胰岛素敏感性和葡萄糖稳态长达11周。康德教授的研究证明，过度活跃的颈动脉体可能是理解2型糖尿病和其他代谢性疾病病理生理学的关键。

然而，康德教授认为，外科手术对糖尿病患者来说是一种不太可能的治疗方法。颈动脉体切除术不仅是不可逆的和有创伤性的，而且可能会有持久的副作用，如对氧气和二氧化碳水平的反应受损，丧失对运动和血压调节的适应能力。因此，仍缺乏一种更安全的降低颈动脉体功能的方法。

生物神经调节
康德教授的团队开始寻找另一种解决方案。她与Galvani Bioelectronics(原葛兰素史克生物电子公司)合作，在2018年的研究中提出了一种重新启动过度活跃的颈动脉体的新策略——能量本身，或者在这种情况下，是电。

该团队希望了解颈动脉窦神经的生物电调节是否可以恢复2型糖尿病动物模型中的胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性。将一组大鼠喂养高脂肪和糖饮食14周，之后将封端电极双侧植入糖尿病组的颈动脉窦神经中。在喂养正常饮食中，还种植在对照组大鼠上的类似电极。将额外的传感器置于鼠晶膜中以记录骨骼和心肌的电活动。

一个50千赫兹(千赫)频率交流电(KHFAC)然后通过电子进入颈动脉窦神经。经过9周的生物电治疗后，通过测量血浆胰岛素、胰高血糖素、c肽和脂质谱等生物标志物来检测大鼠的胰岛素敏感性和糖耐量。

结果是显著的。研究小组发现，一周后，生物电治疗显著提高了胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性。这些影响在其余治疗期间持续，但在停用KHFAC后逆转至糖尿病水平。生物电治疗的效果与颈动脉窦神经切除术相似。然而，生物电调制是完全可逆的，并且没有显著的副作用。

功能诊断
颈动脉体化学受体参与代谢性疾病进展具有广泛的临床意义。由于颈动脉体功能和葡萄糖稳态是联系在一起的，评估该器官的活动可能是解开一系列代谢性疾病的疾病表型的一个有希望的门。

Conde Profights，目前没有医疗装置将颈动脉函数与神经内分泌状态联系起来，也没有任何临床指导，重点关注器官余额和脂质稳态的方式。她强调，颈动脉体的功能诊断也会具有疾病预测价值，因为它可以筛选发育呼吸系统和代谢障碍的患者。

克服的副作用
尽管有这些预测，但颈动脉窦神经的神经调节仍然远非可行的治疗。生物电调制可以导致与手术切除类似的副作用，因为Khfac治疗可能影响颈动脉窦神经的其他功能，例如精确调节血压。虽然这些效果未出现在Conde 2018的研究中，但是在神经中的连续电流可能会损害人类的血压微调，运动不耐受和二氧化碳敏感性。

康德教授的团队目前专注于最小化生物电神经调节的脱靶效应。其中一种方法是识别和表征代谢疾病中与过度活动相关的特定神经回路。研究小组假设，不同的神经纤维连接不同的刺激，并绘制出这些神经通路，可以发展选择性的治疗调节。

Conde教授指出，持续高频阻断窦神经的前景是“在特定纤维中重新同步动作电位触发疾病模式”或执行“颈动脉窦神经的间歇阻断”。这些方法可能导致生物电治疗区分葡萄糖和胰岛素的调节途径，而不影响其他途径，如氧气和二氧化碳的化学敏感性。

CONDE教授提出了颈动脉窦神经的生物电调节，用于控制代谢疾病中的颈动脉体活性。

对未来的思考
总的来说，康德教授的研究表明，我们对基本的能量代谢知之甚少。她的研究让我们更接近2型糖尿病等常见疾病的根源。提出的颈动脉体的生物电治疗是一种可调谐和可逆的策略，可能对患者的日常活动有最小的干扰。然而，正如康德教授指出的那样，下一步是找到一种生物电方法来进行选择性调制，并且不产生脱靶效应。