爱荷华大学的研究人员可能已经发现了一种安全的、无创的血糖管理新方法。根据10月6日发表在《科学》杂志上的一项新发现,将糖尿病小鼠每天暴露在静电和磁场的组合下几小时,可以使2型糖尿病的两个主要特征正常化细胞代谢.
“我们已经建立了一个远程控制来管理糖尿病,”卡尔文·卡特博士说,他是该研究的主要作者之一,也是资深作者瓦尔·谢菲尔德实验室的博士后,医学博士,儿科教授,以及UI卡弗医学院的眼科和视觉科学教授。“相对短时间暴露在电磁场中会降低血糖,使身体对胰岛素的反应正常化。其效果是持久的,开启了一种电磁场疗法的可能性,可以在睡眠中应用,全天控制糖尿病。”
这一出人意料的发现可能会对糖尿病护理产生重大影响,特别是对那些发现当前治疗方案繁琐的患者。
这项新研究表明,电磁场会改变肝脏中氧化剂和抗氧化剂的平衡,从而改善人体对胰岛素的反应。这种效应是由小的反应性分子介导的,这些分子似乎起着“磁性天线”的作用。
机缘巧合与合作
最初的发现纯属偶然。卡特的共同主要作者、对代谢和糖尿病感兴趣的医学博士/博士生Sunny Huang需要练习从老鼠身上采血并测量血糖水平。卡特提出借给她一些他用来研究电磁场对动物大脑和行为的影响的老鼠。
黄说:“这真的很奇怪,因为通常这些动物都有高血糖和2型糖尿病,但所有暴露在电磁场下的动物都显示出正常的血糖水平。”“我告诉卡尔文,‘这里发生了一些奇怪的事情。’”
这些老鼠在接触电磁场后血糖水平正常,这一发现更加奇怪,因为这些老鼠经过了基因改造,使它们患上了糖尿病。
“这就是激发这个项目的原因,”卡特证实道。“在早期,我们就认识到,如果这些发现得到证实,它们可能对糖尿病的治疗产生重大影响。”
研究结果站得住脚。Carter和Huang,与Sheffield和UI糖尿病专家Dale Abel(医学博士,UI内科系主任)合作,发现静态磁场和电场的联合无线应用可以调节三种不同的2型糖尿病小鼠模型的血糖。研究小组还表明,在睡眠期间暴露在这样的磁场中,大约是地球磁场的100倍,在治疗的三天内逆转了胰岛素抵抗。
电磁场与氧化还原生物学爱博网投领导者
电磁场无处不在;电信、导航和移动设备都使用它们来运行。电磁场也用于医学,例如核磁共振成像和脑电图。然而,人们对它们如何影响生物学知之甚少。爱博网投领导者为了寻找了解电磁场对血糖和胰岛素敏感性的生物学效应的潜在机制的线索,卡特和黄回顾了20世纪70年代调查鸟类迁徙的文献。他们发现,许多动物都能感知地球的电磁场,并利用它来确定自己的方位和导航。
“这篇文献指出了一种量子生物学现象,即电磁场可能与特定分子相互作用。我们体内的一些分子被认为就像微小的磁性天线,能够对电磁场产生生物反应,”卡特说。“其中一些分子是氧化剂,在氧化还原生物学中进行了研究,这是一个研究电子和控制细胞代谢的活性分子行为的研究领域。”爱博网投领导者
该团队与杨伯翰大学放射肿瘤学教授Douglas Spitz博士和Gary Buettner博士以及国际公认的氧化还原生物学专家Jason Hansen博士合作,帮助探索一种被称为超氧化物的氧化分子的作用,这种氧化分子已知在2型糖尿病中起作用。爱博网投领导者
他们的实验表明,电磁场改变了超氧化物分子的信号,特别是在肝脏中,这导致抗氧化反应的长期激活,以重新平衡身体的氧化还原设定点和对胰岛素的反应。
“当我们从肝脏中去除超氧化物分子时,我们就完全阻断了电磁场对血糖和胰岛素反应的影响。有证据表明,超氧化物在这个过程中起着重要作用,”卡特补充说。
以人类研究为目标
除了对小鼠的研究外,研究人员还用电磁场对人类肝细胞进行了6小时的治疗,结果显示胰岛素敏感性的替代标记物显著改善,这表明电磁场也可能对人类产生同样的抗糖尿病效果。
卡特和黄对将这一发现应用于人类2型糖尿病患者的可能性感到振奋。在安全性方面,世界卫生组织认为低能量的电磁辐射对人体健康是安全的。该研究还发现,在小鼠身上没有发现任何不良副作用的证据。
该团队目前正在研究一个更大的动物模型,以观察电磁场是否会在体型和生理上与人类更相似的动物身上产生类似的效果。他们还计划开展研究,以了解电磁场影响下的氧化还原机制。他们的最终目标是进入临床试验阶段,将这项技术转化为一种新的治疗方法。带着这个目标,卡特、黄和卡特的双胞胎兄弟沃尔特(Walter)在UI研究副总裁办公室的帮助下创建了一家名为双子座健康(gemini Health)的初创公司。
“我们的梦想是创造一种新型的非侵入性药物,可以远程控制细胞来对抗疾病,”卡特说。
多学科研究团队还包括来自UI放射学,神经科学和药理学,分子生理学和生物物理学,物理和天文学部门的科学家以及范德比尔特大学的同事。爱博网站
这项研究的资金主要来自珍妮丝和赫伯特·威尔逊家庭基金会、克里斯和查尔斯·切斯曼基金会以及罗伊·j·卡弗慈善信托基金的慈善捐赠。
美国糖尿病协会、Francois Abboud心血管中心和爱荷华大学研究基金会也提供了资金。研究小组的研究人员还得到了国家眼科研究所、国家癌症研究所、国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所、国家心脏、肺和血液研究所、特蕾莎·伯努瓦糖尿病研究基金和鹰兄弟会糖尿病研究中心的资助。
Carter、Huang、Sheffield、Charles Searby和Michael Miller与这项工作相关的专利正在申请中。
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