就像紙一樣，必須將其折疊成正確的形狀才能製作摺紙雕塑。細胞內的蛋白質必須形成精確的三維結構才能正常運作。
當糖尿病前期進展為糖尿病時，這個微妙的過程就會開始崩潰。錯誤折疊和有缺陷的蛋白質在細胞內累積。這會產生壓力，從而損害產生胰島素的胰臟細胞。
桑福德伯納姆普雷比斯醫學發現研究所和密西根大學的研究人員於 2026 年 6 月 1 日報告了有關此過程的新細節， 美國國家科學院院刊這些發現揭示了胰島素產生細胞如何協調蛋白質折疊。當該系統失去平衡時會發生什麼？這項研究表明，加強負責蛋白質折疊的細胞機制有助於保護這些細胞免受損傷。
為什麼產生胰島素的β細胞如此不堪負荷？
胰臟中的β細胞監測血糖水平。當葡萄糖增加時，它們會透過產生額外的胰島素來做出反應。這有助於血糖水平恢復正常。
然而，隨著糖尿病的進展，β細胞會更努力地滿足身體對胰島素的需求。
先前的研究已將這種減少與胰島素原的錯誤折疊聯繫起來。這是用於製造胰島素的前驅蛋白細胞。科學家已經知道，錯誤折疊的胰島素原會在糖尿病過程中累積。並對胰臟中的β細胞造成壓力尚不確定的是哪些額外的蛋白質有助於控制這一過程以及它們如何協同工作。
「我們知道，防止胰島素原錯誤折疊的系統取決於稱為免疫球蛋白結合蛋白的伴侶蛋白和許多輔助伴侶，」桑福德伯納姆普雷比斯大學代謝和肝病中心教授、該研究的資深通訊作者 Randal J. Kaufman 博士說。
“我們的目標是確定這些蛋白質對如何協調胰島素原的折疊並消除錯誤折疊錯誤。這是因為這些步驟對於胰島素生成細胞的健康是必要的。”
追蹤 β 細胞內的關鍵蛋白質
為了研究免疫球蛋白結合蛋白 (BiP) 的相互作用，研究人員對小鼠進行了基因改造，為 Beta 細胞中的 BiP 提供了一條稱為勝肽的額外胺基酸鏈。
添加的標記由稱為 3xFLAG 標籤的八個氨基酸序列的三個副本組成。它的作用就像一個分子信標。這使得科學家在實驗過程中更容易檢測和分離 BiP。
結果顯示 p58 發揮著特別重要的作用。平均績點它是 BiP 的輔助伴侶蛋白之一。
當研究人員從兩個細胞系中基因移除 p58IPK 時，他們發現錯誤摺疊的胰島素原累積程度較高。在不產生 p58 的小鼠中進行測試平均績點 類似的證據已經出現。它們的β細胞會產生少量的胰島素原和胰島素。
BiP 和 p58平均績點 必須共同努力
該團隊隨後恢復了 p58。平均績點 在一種經過編輯的細胞系中，蛋白質回收增加了細胞折疊和運輸胰島素原的能力。同時，它也減少了錯誤折疊副本的累積。
然而，第58頁平均績點 BiP的重要作用是不可取代的。除非 BiP 也存在，否則這些改進不會發生。
研究人員接下來調查了 BiP 的增加是否可以彌補 p58 的缺失。平均績點。當細胞產生額外的 BiP 但缺乏 p58 時平均績點它們只顯示出輕微的胰島素原折疊和移出細胞的跡象。當兩種蛋白質都處於正常水平時，改善效果顯著更大。
「就像單打網球運動員試圖參加雙打比賽一樣，我們發現 BiP 無法單獨行動來維持適當的胰島素原折疊，」考夫曼實驗室科學家、該手稿的主要作者 Insook Jang 博士說。
研究人員也發現了參與胰島素原折疊和運輸的其他夥伴蛋白。偵測和管理錯誤折疊的版本也是如此。需要更多的研究來準確地確定這些蛋白質如何影響胰島素的產生和糖尿病的進展。
考夫曼說：“我們的研究強調，胰島素原折疊很容易受到多種細胞壓力的影響，從而導致 2 型糖尿病患者的 β 細胞衰竭。”
治療糖尿病的潛在新策略
大多數現有的糖尿病藥物無法直接解決可能導致β細胞衰竭的蛋白質折疊問題。相反，它們主要透過幫助組織吸收更多葡萄糖或刺激胰臟釋放更多胰島素來控制疾病。
目前尚無旨在改善胰島素原折疊以維持β細胞健康和功能的治療方法。
考夫曼說：“如果我們能夠了解如何影響 BiP 作為胰島素原折疊的關鍵調節劑的協調活動，我們可能會找到一種有前途的早期幹預治療策略，以防止或減少對胰島素產生細胞的損害。”
其他作者包括 Sanford Burnham Prebys 的 Alec Duffey 和 Pamela Itkin-Ansari 以及密西根大學的 Peter Arvan。
這項研究得到了美國國立衛生研究院、美國國家糖尿病、消化和腎臟疾病研究所、美國國家癌症研究所和 Breakthrough T1D（以前稱為 JDRF）的支持。
