左側是一隻健康小鼠的胰島（紅色，表示產生胰島素的細胞）。右邊是胰島素缺乏小鼠的胰島（實際上不存在產生胰島素的細胞）。
胰島素是調節血糖和脂質必不可少的激素，通常由胰腺β細胞產生。但是，在許多糖尿病患者中，胰腺細胞不起作用（或不再起作用），從而導致慢性和潛在致命的胰島素缺乏症，只能通過每天注射胰島素來控制。但是，這種方法具有嚴重的不良影響，包括威脅生命的低血糖風險增加，並且不能恢復代謝平衡。為了改善治療效果，瑞士日內瓦大學（UNIGE）的研究人員鑑定出一種名為S100A9的蛋白質，該蛋白質在某些條件下似乎可作為血糖和脂質調節劑，同時避免了胰島素的最有害副作用。可以在《自然通訊》中閱讀的發現，這為更好地治療糖尿病鋪平了道路，並可以顯著改善數千萬胰島素缺乏症患者的生活質量。
最近，胰島素注射對於1型糖尿病或嚴重2型糖尿病患者的生存至關重要。但是，這種治療並非沒有風險：用藥過量會引發低血糖症，即血糖水平下降可能導致昏迷甚至死亡。但劑量不足會導致同樣危險的高血糖症。此外，胰島素還參與了酮的控制，酮是在沒有足夠葡萄糖儲備的情況下肝臟分解脂質時產生的元素，而葡萄糖過多會導致毒性。另外，長期的胰島素治療會導致血液中過多的脂肪和膽固醇，因此會增加患心血管疾病的風險。
早在2010年，羅伯託·科帕裡（Roberto Coppari）的研究小組就著重指出了瘦素（一種參與飢餓控制的激素）的葡萄糖和脂質調節特性。Roberto Coppari說：“但是，由於瘦素耐藥性的發展，瘦素已被證明難以在人體內藥理使用。”“為了克服這個問題，我們將注意力轉移到瘦素觸發的代謝機制上，而不是激素本身。”
一種有效的蛋白質，儘管聲譽不佳
科學家觀察了向他們施用瘦素的胰島素缺乏小鼠血液的變化，並注意到了S100A9蛋白的大量存在。“這種蛋白質的聲譽很差，因為當它與其姊妹蛋白質S100A8結合時，會產生一種稱為鈣衛蛋白的複合物，該複合物會引起許多炎症性或自身免疫性疾病的症狀，” UNIGE糖尿病研究中心的研究人員Giorgio Ramadori說。醫學和這項工作的第一作者。“但是，通過過度表達S100A9，我們可以自相矛盾地減少其與S100A8的有害結合，從而抑制鈣衛蛋白的水平。”
然後，研究人員向其胰島素缺乏型糖尿病小鼠施用了大劑量的S100A9，發現改善了葡萄糖管理，更好地控制了酮和脂質，這是胰島素缺乏者常見的兩種代謝異常。
為了更好地理解這種機制如何轉化為人類，Coppari教授團隊目前正在與日內瓦大學醫院合作，對錶現出很高的葡萄糖和酮水平的1型和2型糖尿病患者進行臨床觀察研究。他們希望確定血液中S100A9的水平與症狀嚴重程度之間的相關性。“在人類中，先前的研究已經表明，S100A9水平的升高與糖尿病風險的降低有關；因此，這些結果進一步加強了我們數據的臨床意義。因此，我們目前正在努力進行I期人類臨床試驗以直接測試S100A9在胰島素缺乏症中的安全性和有效性”，Roberto Coppari說。
然後，研究小組得出了第二個發現：S100A9蛋白僅在存在於某些細胞（包括脂肪細胞或免疫系統細胞）膜上的受體TLR4時才起作用。羅伯託·科帕裡（Roberto Coppari）說：“為什麼？目前，它仍然很神秘。” 研究人員目前正在研究一種將低劑量胰島素和S100A9結合使用的治療方法，以更好地控制葡萄糖和酮並限制高劑量胰島素的副作用。“我們也想破譯TLR4的確切作用，以提供一種治療策略，以實現最佳血糖，酮和脂質控制的微妙平衡。”
賭注很高：成千上萬的人在一生中每天都在服用胰島素，這對於患者和護理人員而言通常很難平衡。羅伯託·科帕裡（Roberto Coppari）和他的團隊提出的新治療策略可以極大地改善他們的生活質量。
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