Cell Metab：为了治疗父亲的糖尿病，他发现了一种“有毒脂肪”
2017-03-17 佚名 生物探索
每天坚持运动，健康饮食的Jerry Summers在41岁那年被不幸诊断为糖尿病，他的儿子Scott Summers发誓一定要找到治疗父亲的方法……
1981年，一位名叫Jerry Summers的中年男人在电话中得知他母亲的生命危在旦夕。收到这个噩耗后，Jerry Summers心急如焚地跳进车中，一路从印第安纳州的家开到伊利诺斯州。接下来的一周，他片刻不离地陪伴在母亲身边，睡在医院的沙发上，害怕与母亲说的任何话都将成为最后一句。
然而，他错了。母亲熬过了那一周，还出了院，奇迹般地战胜了病魔，又活了许多年。但是，Summers自己的健康状况却发先生翻天覆地的变化。“从得知母亲病重的那一周开始，我每天喝大量的水，一逮到机会就去上厕所。” Summers回忆说。
“天……”Summers终于意识到。“我患了糖尿病。”
当时，Summers 41岁，是个有活力的中年人。他每天跑五英里，一般人都坚持不下来。他170磅，体型匀称，与任何代谢不协调的描述都不沾边，他完全不像医生们认为的那种可能会发展为糖尿病的人。然而事实却出乎意料，Summers最终无可奈何地接受了这个诊断。
“我仍然认为，遗传和母亲病重的压力是诱因。” Summers回忆说。他的母亲患有肥胖症，后来发展为糖尿病，而他的姐姐在三岁就死于1型糖尿病。但是，Summers自己却并非典型的“1型”或“2型”糖尿病病例。Summers拒绝这种将糖尿病简单分为两种类型的做法：“这并非因为肥胖、饮食不良，缺乏运动或上天不公。”
尽管数十年来都坚持每天跑步，Summers现在仍然需要胰岛素。他每餐都精确计算摄入碳水化合物的水平，从而估计胰岛素的有效剂量，但有时仍然使用了过量的胰岛素，导致他的血糖骤降。这让Summers觉得打胰岛素像是一个猜谜游戏。在与疾病抗争的几十年间，医学已经在糖尿病治疗中取得了一些进展，然而仍然无法治愈。生活方式的变化或许在疾病发展中起到很大作用，但Summers的例子证明了它们的局限性。
归根结底，大部分原因是由于人们对糖尿病患者的代谢途径过程具体发生了哪些变化仍然不清楚。这让Jerry Summers的儿子Scott Summers十分苦恼，在他父亲被诊断为糖尿病时，他才14岁。那天，Scott发誓一定要找到治疗方法。
左图的肝细胞浸润在白色脂肪细胞中，神经酰胺水平下降后，右图脂肪细胞明显减少Scott远远没有与他同名的漫威英雄Scott Summers（镭射眼）那般声名显赫，这只是一个科学家的如何走上探索之路的故事。父亲的诊断将他的人生指引向了不同的道路。有别于那些当年承诺要治愈父母最后却选择金融或房地产的孩子。Scott真的进入了研究生院，并最终获得了生理学博士学位。
当Scott离开中西部去往宾夕法尼亚大学的一个实验室工作时，他获得了自己的第一个想法，他相信这个想法可以彻底改变我们对人类新陈代谢和疾病的理解，可以帮助解释为什么苗条的人不一定代谢健康，或反之亦然。
“我们现在已经知道，瘦和胖的人都可能患糖尿病，” Summers解释道，现在他已经是犹他大学营养和综合生理学主任。“我们认为，这实际上是取决于他们的脂质组成，以及一种特殊类型的脂质：神经酰胺的积累——这可能增加人们对糖尿病的易感性。”
这个想法的核心认为，肥胖与糖尿病和心脏病相关是由于这三者都归因于身体储存能量的方式出现错误。我们大多数脂肪都以甘油三酯的形式储存在脂肪细胞中，它们包含了大量的能量。
“事实上，这是一种非常安全的储存方式。” Summers解释说。至少，这种类型的脂肪不一定是有害的。 “但是，一些储存的脂肪可能会进入到另一条通路，并转化为神经酰胺。我们认为那些神经酰胺往往是有毒的。”
神经酰胺属于神经鞘脂类，在Summers最新发表于Cell Metabolism中的一项研究中，它们甚至被冠上“毒性脂肪”之名。与Summers合作的Bhagirath Chaurasia澄清说，“毒性脂肪”是一个精确的术语，并非危言耸听，因为神经酰胺参与了脂毒性的过程。也就是说，它们会引起其它脂质出现功能障碍。因为，除了储存甘油三酯，脂肪细胞还会分泌信号分子与其它细胞交流，从而帮助机体感知营养状态。这些信号就是神经酰胺，这一过程的改变似乎是许多代谢疾病的根源。
神经酰胺并非一无是处，它也是鞘磷脂的一部分。鞘磷脂是许多细胞膜中的主要脂质。它们大约占我们皮肤中脂质的一半，特别是成熟皮肤细胞之间富含脂肪的基质，它可以防止水分流失并组织病原体的侵袭。含有神经酰胺的护肤品具有保湿功效，并有助于表皮新生。在你的皮肤上涂一点神经酰胺并不会带来有什么的危险。
同时，Summers的工作表明，神经酰胺在当今人类常见的新陈代谢紊乱中扮演着重要角色。2007年，犹他大学的研究小组发现，那些神经酰胺水平较低的小鼠不太容易发展为糖尿病和脂肪肝疾病。从那时起，研究人员就一直测试人类细胞中的这种效应。神经酰胺被证明能降低脂肪组织的代谢活性。正如Chaurasia解释的，一旦神经酰胺合成被阻断，“脂肪细胞可以燃烧更多的热量，变得对胰岛素更敏感。这还有助于增加米色或棕色脂肪细胞的数量。”
增加棕色脂肪组织（有时被称为“好脂肪”）是许多代谢狂热者的目标。不同于大多数脂肪细胞呈现出白色，棕色脂肪充满了代谢活跃，富含铁的线粒体。这些细胞可以燃烧能量，而不是简单地储存它们。有更多的棕色脂肪通常来说也更加健康，但是促进其形成并不容易。正如美国国立卫生研究院院长Francis Collins在2013年写道，搞清楚如何将我们的一些白色脂肪转化为棕色脂肪“可能是发展糖尿病和肥胖症治疗方法的第一步。”
与左图相比，右图显示神经酰胺水平下降后棕色脂肪显着增加潜在的商业和科学影响将会十分巨大。如果一些人仅仅因为遗传因素更加容易累积神经酰胺，那么用药物阻断该途径可能是预防糖尿病的有效方法。对于当今数百万代谢性疾病患者来说，这种方法至少能够缓解一些暴饮暴食和久坐所带来的影响。
Summers的团队目前正在调查能够影响神经酰胺水平的切实可行的方法，并着眼于药物和特定的生活指南以减轻患病风险（不仅仅是饮食和运动）。举例来说，神经酰胺合成通路似乎在暴露于低温下时会被阻断。不过，Summers并没有提倡进行冰浴或穿上一件冰背心，正如另一些科学家们所发现的，他们的研究或许可以解释一些低温对代谢过程的好处。
Summers认为他们传达的信息至关重要：二型糖尿病“不仅仅是怠惰懒散的结果”。这是受多个因素共同影响的复杂结果，不能总将其视为意志力薄弱或性格的产物。这种轻视污蔑并停滞研究及治疗。而Scott的父亲Jerry就是证明糖尿病影响因素复杂性的活生生的例子。
“直到六个月前，我每天跑七英里，” Jerry上周说。“后来我找到了第三份工作。现在我发现很难再有时间跑步了。”
77岁的Jerry如今在开Uber。最近一次见到Scott时，Jerry提醒儿子，他曾经承诺过要找到治疗的方法。“你可得抓紧啊，” Jerry说，“因为我的时间也不多了。”
原始出处：
Chaurasia B， Kaddai V A， Lancaster G I， et al. Adipocyte Ceramides Regulate Subcutaneous Adipose Browning， Inflammation， and Metabolism[J]. Cell Metabolism， 2016.
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