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西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的研究人員通過研究老鼠發(fā)現(xiàn)，它們體內(nèi)存在一種回路，這種回路將吸煙與2型糖尿病的發(fā)病風(fēng)險聯(lián)系在一起，這項研究刊登在近日的《自然》雜志封面上。

糖尿病在吸煙者中的患病率遠(yuǎn)高于不吸煙者，但其原因至今仍不清楚。新研究表明，尼古丁通過大腦回路影響胰腺的活動。尼古丁的使用導(dǎo)致胰腺減少胰島素的分泌，從而提高血糖水平。而我們已經(jīng)知道，血糖水平越高，患糖尿病的風(fēng)險就越高。

具體地說，研究人員發(fā)現(xiàn)，一種由糖尿病相關(guān)的命名為轉(zhuǎn)錄因子7類似物2(Tcf7l2)的基因編碼的蛋白質(zhì)介導(dǎo)一種信號通路，該通路將尼古丁激活的大腦神經(jīng)元與胰腺調(diào)節(jié)血糖聯(lián)系起來。尼古丁激活了尼古丁乙酰膽堿受體(nAChR)蛋白，導(dǎo)致尼古丁的不良反應(yīng)，從而限制胰高血糖素和胰島素的攝取和釋放，這提高了血糖水平。反過來，血糖水平升高抑制nAChR表達(dá)神經(jīng)元，阻斷對吸煙的不良反應(yīng)，從而幫助建立尼古丁依賴性，形成一個惡性循環(huán)。Tcf7l2調(diào)節(jié)整個信號電路，從而將尼古丁成癮與糖尿病風(fēng)險增加聯(lián)系起來。

“我們的發(fā)現(xiàn)很重要，因為結(jié)果描述了一種控制尼古丁成癮特性的機(jī)制。令人驚訝的是，同樣的成癮相關(guān)腦回路也導(dǎo)致了與吸煙相關(guān)的疾病，這和我們以前的認(rèn)知不同。”西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院納什家族神經(jīng)科學(xué)系主任Paul J.Kenny博士說。“這些出乎意料的發(fā)現(xiàn)表明，至少尼古丁的一些致病作用和大腦中控制藥物成癮特性的回路相同。這意味著在某些情況下，煙草的成癮和致病行為可能具有與此相同的潛在機(jī)制。”

先前的研究表明Tcf712調(diào)節(jié)胰腺和肝臟中和血糖水平及2型糖尿病發(fā)病風(fēng)險相關(guān)基因的表達(dá)，但對其在大腦中的功能知之甚少。為了研究Tcf712、尼古丁成癮和血糖調(diào)節(jié)之間的關(guān)系，研究人員刪除了小鼠中的Tcf712基因。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，突變的小鼠比Tcf712功能正常的小鼠攝入更多的尼古丁，而Tcf712缺失的小鼠尼古丁受體減少，從而降低了尼古丁激活相關(guān)回路的能力。出乎意料的是，雖然Tcf712功能的喪失增加了尼古丁的攝入量，但這種變化也減少了尼古丁驅(qū)動的血糖升高，并防止了糖尿病相關(guān)血糖水平異常的出現(xiàn)。

國家藥物濫用研究所所長Nora D. Volkow博士說：“這一出乎意料的發(fā)現(xiàn)表明，尼古丁的使用與2型糖尿病的發(fā)病之間存在聯(lián)系，并對這兩種疾病未來的預(yù)防和治療策略產(chǎn)生影響。盡管上癮是一種腦部疾病，這一發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了人體復(fù)雜功能是如何巧妙地相互關(guān)聯(lián)的，揭示出需要進(jìn)行綜合和創(chuàng)新的研究。”

如果將這些在小鼠身上的發(fā)現(xiàn)擴(kuò)展到人類吸煙者身上，則表明Tcf712基因的變異可能會增加煙草成癮的風(fēng)險和與煙草相關(guān)的2型糖尿病的發(fā)生。更廣泛地說，研究結(jié)果表明，自主神經(jīng)系統(tǒng)的異常在2型糖尿病和其他與吸煙有關(guān)的疾病中發(fā)揮了作用，例如高血壓和心血管疾病起源于大腦，并與尼古丁引起的韁核與周圍神經(jīng)系統(tǒng)相互作用的中斷有關(guān)。

Kenny博士說：“我們的發(fā)現(xiàn)將有助于指導(dǎo)尋找新的禁煙藥物，同時也表明大腦中的特定回路可能是治療吸煙者糖尿病的靶點，甚至可能是非吸煙者。”