刊载在《美国实验生物学学会联合会杂志》（FASEB Journal ）上的一篇文章称，糖尿病和肥胖与一种基因的突变相关，而这是人类进化上的一个缺陷。论文作者认为，人类之所以容易肥胖并患上糖尿病是因为在进化的过程中我们丢失了一种被称为“CMAH”的基因。
负责该项目的美国加州大学圣地亚哥分校儿科学博士简·吉米称，新研究首次将人类特有的唾液酸转化为胰岛素和葡萄糖的代谢，并籍此为认识糖尿病的成因打开了一个新的视角。
吉米和她的同事通过研究发现，在超重人群中，CMAH基因功能的丧失会导致人体胰岛β细胞的衰竭，而该细胞所分泌的胰岛素是人体内唯一的降血糖激素。
为了进一步确认这一研究结果，研究人员使用了两组小鼠进行对比。第一组小鼠具有与人类相同的CMAH突变基因，这些小鼠的CMAH酶不活跃，无法在细胞表面产生一种名为NeuSGc的唾液酸；第二组小鼠具有正常的CMAH基因。当把小鼠置于同样的高脂肪饮食环境中时，两组小鼠都会开始分泌胰岛素抵御可能出现的过度肥胖。经过一段时间后，研究人员发现，拥有CMAH突变基因的小鼠体内胰岛β细胞开始出现衰竭，导致胰岛素产量持续降低，原先较好的血糖平衡控制机制也逐渐被打破。
《美国实验生物学学会联合会杂志》主编吉拉德·韦斯曼博士说，这项研究以其特有的方式加深了人们对糖尿病的认识。它告诉了我们导致糖尿病产生的一个重要病因，并为新的疗法指明了方向。与此同时，它也暗示了这是人类进化所产生的一个结果。如果这种变异是人类独有的，它也可能在早先时候为我们在与其他物种的竞争中提供了某种生存优势。但目前我们面临的挑战是找到CMAH基因的功能，从而使糖尿病患者免受微生物、环境压力以及精神因素等致病因子的危害。
据介绍，在美国约有2500万人深受糖尿病困扰，而这一数字在全世界则是2.85亿。糖尿病主要有Ⅰ型和Ⅱ型两种，在糖尿病患者中，后者所占的比例约为95%。目前这两种糖尿病尚不能完全治愈，临床上大多采用饮食控制配合降糖药物或补充胰岛素的方法进行控制。（生物谷Bioon.com）
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FASEB Journal doi: 10.1096/fj.10-175281
Pancreatic β-cell failure in obese mice with human-like CMP-Neu5Ac hydroxylase deficiency
Sarah Kavaler*, Hidetaka Morinaga?, Alice Jih*, WuQiang Fan?, Maria Hedlund??§, Ajit Varki??§ and Jane J. Kim*∥,1
Abstract
Type 2 diabetes is highly prevalent in human populations, particularly in obese individuals, and is characterized by progressive pancreatic β-cell dysfunction and insulin resistance. Most mammals, including Old World primates, express two major kinds of sialic acids, N-acetylneuraminic acid (Neu5Ac) and N-glycolylneuraminic acid (Neu5Gc), typically found at the distal ends of glycoconjugate chains at the cell surface. Humans are uniquely unable to produce endogenous Neu5Gc due to an inactivating mutation in the CMP-Neu5Ac hydroxylase (CMAH) gene. The CMAH enzyme catalyzes the generation of CMP-Neu5Gc by the transfer of a single oxygen atom to the acyl group of CMP-Neu5Ac. Here, we show that mice bearing a human-like deletion of the Cmah gene exhibit fasting hyperglycemia and glucose intolerance following a high-fat diet. This phenotype is caused not by worsened insulin resistance but by compromised pancreatic β-cell function associated with a 65% decrease in islet size and area and 50% decrease in islet number. Obese Cmah-null mice also show an ?40% reduction in response to insulin secretagogues in vivo. These findings show that human evolution-like changes in sialic acid composition impair pancreatic β-cell function and exacerbate glucose intolerance in mice. This may lend insight into the pathogenesis of type 2 diabetes in obese humans.—Kavaler, S., Morinaga, H., Jih, A., Fan, W. Q., Hedlund, M., Varki, A., Kim, J. J. Pancreatic β-cell failure in obese mice with human-like CMP-Neu5Ac hydroxylase deficiency.
