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在过去的 22 年里,杰米·格瓦拉-阿吉雷一直是厄瓜多尔一个真正独特的社区的实际医生。他的病人平均身高 1.2 米,这是由一种名为拉伦综合征的罕见遗传疾病造成的。在世界上已知患有这种疾病的约 300 人中,三分之一居住在厄瓜多尔南部偏远的山村中。关于格瓦拉-阿吉雷的患者的另一个显着事实:他们几乎没有人患癌症或糖尿病。
导致拉伦综合征患者身材异常矮小的同一种基因突变——生长激素受体 (GHR) 基因中的错误——似乎也赋予了他们对困扰人类的两种最常见疾病的免疫力。自 1988 年以来,在格瓦拉-阿吉雷跟踪的 99 名拉伦综合征患者中,未诊断出糖尿病病例,仅诊断出一例非致命性癌症。相比之下,在研究期间,没有 GHR 突变的同村村民的糖尿病诊断率为 5%,癌症诊断率为 17%。
GHR 缺陷个体对生长激素不敏感,并且胰岛素样生长因子 1 (IGF1) 水平也异常低,IGF1 是一种促进细胞增殖并抑制程序性细胞死亡的激素。格瓦拉-阿吉雷团队二十多年的临床观察现在得到了分子研究的支持,这些研究将低水平的 IGF1 与细胞抵抗癌症和其他与年龄相关的疾病联系起来。
南加州大学生物医学和生物科学项目的 瓦尔特·隆戈 说:“如果我们能够确定 IGF1 是癌症的风险因素,那么您可以想象医生可以开出降低 IGF1 的药物,就像我们现在用他汀类药物降低胆固醇一样。”隆戈与格瓦拉-阿吉雷合作研究厄瓜多尔社区,该研究于 2 月 16 日发表在科学转化医学杂志上。
为了研究细胞对 IGF1 的反应,研究人员将分离的人细胞浸泡在从拉伦综合征患者和没有突变的亲属身上提取的血清中。当暴露于毒素时,浸泡在拉伦血清中的细胞遭受的 DNA 断裂较少,这表明缺乏 IGF1 可以防止氧化性 DNA 损伤。当人为地向拉伦血清中添加 IGF1 时,这种保护作用消失了。
厄瓜多尔基多内分泌、代谢和生殖研究所的医学主任格瓦拉-阿吉雷说:“我可以说,我们都从不同的途径得出了相同的结论——瓦尔特从基础科学的角度,我从临床科学的角度。”
这两个研究团队于 2005 年开始合作。“我意识到没有人研究 GHR 缺陷的人类。我们一直在研究各种模型系统,”隆戈说。
先前对模型生物的研究表明了 IGF1 在癌症预防和衰老中的作用。具有相同 GHR 突变的侏儒小鼠的癌症发病率较低,胰岛素敏感性增强,可预防糖尿病并延长寿命。但是,由于自然发生的 GHR 突变极其罕见,因此无法以相同的方式研究人类中的 IGF1。
与此同时,格瓦拉-阿吉雷一直在研究拉伦综合征患者扭曲的身体成分,但被他们对常见疾病的异常抵抗力所震惊。“1988 年,我注意到这些患者尽管肥胖但没有糖尿病。1994 年,我还注意到他们没有癌症。几年后,我们记录到他们对胰岛素敏感。这些事实让我着迷,”他说。当隆戈听到格瓦拉-阿吉雷的工作以及他与如此庞大的拉伦综合征患者人群的密切关系时,他意识到这可能是一个“完美的自然实验”。
这项研究代表了首次在人类群体中研究 GHR 缺陷突变。然而,与侏儒小鼠不同,拉伦综合征患者似乎并没有寿命延长的现象。在这项研究中,拉伦综合征患者中异常高的事故和酒精相关死亡人数可能掩盖了对寿命的影响。“身高只有三英尺半,事故就是会发生,”隆戈说。
尽管拉伦综合征极其罕见,但该研究结果对普通人群具有重要的启示。众所周知,IGF1 可以通过饮食来调节——特别是蛋白质限制会降低 IGF1 水平。
圣路易斯华盛顿大学医学院研究营养和衰老的 路易吉·丰塔纳 说:“所有数据现在都汇集在一起了。”他没有参与这项研究。“将所有拼图碎片放在一起,您就会看到 IGF1 是癌症的重要决定因素。”丰塔纳认为,较高的蛋白质摄入量和较高的 IGF1 水平导致了近几代人癌症发病率的增加;在从东方饮食转向西方饮食的移民人群中也看到了类似的趋势。
然而,隆戈警告说,“人们不应该制定自己的饮食来试图延长寿命。如果你没有明确的免责声明,你会惊讶于人们会做什么。”
隆戈怀疑 IGF1 通路可能与大多数衰老疾病有关,包括骨质疏松症、阿尔茨海默病和认知能力下降。他希望扩展当前的研究,但承认与癌症和糖尿病相比,这些疾病的患病率较低,使得在规模有限的人群中更难以研究它们。