小儿 2 型糖尿病的精氨酸代谢

在儿童肥胖流行的同时，儿童 2 型糖尿病 (T2D) 正成为一个重要的公共卫生问题。 儿童 T2D 的发病率在过去十年中增加了 50%，最近的数据显示，T2D 占儿童新诊断糖尿病病例的四分之一。 患有 T2D 的儿童病程侵袭，β 细胞功能迅速下降，许多儿童在幼年时还存在多种心血管疾病危险因素。 该疾病的特征是胰岛素抵抗和胰岛素分泌受损，但 T2D 的分子基础尚未完全阐明。 本研究旨在揭示精氨酸代谢在儿童 T2D 发病机制中的作用以及外源性精氨酸给药对 T2D 儿童 β 细胞功能的影响。

精氨酸是胰腺 β 细胞中胰岛素分泌的已知刺激剂。 一氧化氮 (NO) 由精氨酸通过 NO 合酶合成，精氨酸通过刺激鸟苷酸环化酶、膜去极化和代谢副产物，以 NO 介导和 NO 非依赖性机制刺激胰岛素分泌。 精氨酸对胰腺 β 细胞的作用取决于细胞可用的精氨酸浓度。 使用同位素示踪剂输注和靶向代谢组学的动力学技术提供了一个独特的机会来确定“细胞内”精氨酸可用性及其各种途径对该池的相对贡献。 此类针对患有 T2D 的成人的研究表明，精氨酸和 NO 通过影响胰岛素分泌和胰岛素敏感性在 T2D 的发病机制中发挥作用。 在关于患有 T2D 儿童的初步数据中，研究人员发现患有 T2D 儿童的空腹精氨酸、瓜氨酸（精氨酸前体）和谷氨酰胺（瓜氨酸前体）水平较低。 在本提案中，研究人员将寻求对这些假设产生的观察结果进行动力学验证，以研究精氨酸代谢在儿科 T2D 中的作用。 我们的中心假设是患有 T2D 的儿童精氨酸可用性不足（目标 1），导致 β 细胞功能不理想，这可以通过外源性精氨酸给药来恢复（目标 2）。 如果我们的假设得到证实，精氨酸补充剂将作为一种安全、低成本且易于获得的营养素，在改善这一人群的糖尿病预后方面发挥临床重要作用。