对于众多糖尿病患者来说,为了控制好血糖,每天需要按时打针吃药。而来自爱荷华大学(University of Iowa)的一支研究团队,正在开发一种出人意料的“遥控”方法,有望为嫌麻烦的糖尿病患者带来更为简单的护理方案。 根据他们近日在《细胞》子刊Cell Metabolism上发表的动物实验结果,小鼠每天在特定组合的静磁场和静电场中睡上几小时,其2型糖尿病的主要特征很快就趋近正常。“我们建立了一种遥控管理糖尿病的方法。”该研究的主要作者之一Calvin Carter博士概括说,“经过相对短时间的电磁场(EMF)照射,血糖水平降低,机体的胰岛素反应变得正常。由于作用持久,在睡眠时采用EMF有望达到全天控制血糖的效果。” ▲利用电磁场无创遥控血糖的想法登上了Cell Metabolism的封面(Image:Charles Romans,Calvin Carter,Sunny Huang) 和很多奇妙的科学发现一样,研究人员最初也是偶然地注意到电磁场与小鼠血糖的关系。这项研究的主要作者之一、正攻读博士的Sunny Huang需要练习给小鼠采血并测量血糖水平,而Carter博士“借”了一些小鼠给她练手。为了研究电磁场对动物大脑和行为的影响,这些小鼠曾暴露于静电场和静磁场中。 “这些小鼠经过基因改造,通常都有高血糖和2型糖尿病的症状。”Sunny Huang发现,“奇怪的是,暴露于电磁场的小鼠却有着正常的血糖浓度。” ▲这项研究的两位主要作者Calvin Carter博士和Sunny Huang(图片来源:参考资料[2];Credit: Susan McClellen, University of Iowa Health Care) 顺着这一发现,研究人员在三种不同的2型糖尿病模型小鼠身上,检验了静磁场和静电场组合应用对血糖的影响。他们发现,让小鼠每天睡觉时(大约7个小时)暴露于电磁场(强度大约为地磁场的100倍),短短3天后,就迅速改善了葡萄糖耐受不良,并增加胰岛素敏感性。而且,从安全性上,连续暴露至少30天后进行评估,心血管、能量消耗等方面都没有观察到异常现象。 研究人员分析,动物体内有某些分子就像微小的磁性天线那样,会对电磁场做出反应,而这类分子中有一些是氧化剂。为此,研究小组检测了细胞内的超氧化物(ROS),这类氧化剂一直以来被认为在2型糖尿病的发病机理中起着某种作用。 实验结果表明,电磁场可以改善糖尿病小鼠全身的氧化还原平衡,尤其是改变肝脏中ROS分子的信号传导,从而增强对胰岛素的敏感性。“当我们从肝脏中去除ROS分子,电磁场对血糖和胰岛素反应的改善作用就消失了。” 研究人员说,“这一证据说明,ROS在该过程中起着重要作用。” ▲研究示意图(图片来源:参考资料[1]) 为了确认他们在小鼠身上的发现有没有转化为临床应用的意义,研究人员们又测试了人类肝脏细胞暴露于电磁场后的结果。研究显示,经过6个小时,这些细胞中代表胰岛素敏感性的标志物有显著改善,表明电磁场也可能在人体中产生类似的抗糖尿病作用。 研究小组表示,他们将继续在更大的动物模型上观察利用电磁场控制血糖的效果,并将进一步探索背后的氧化还原机制,目标是把这种技术转化为安全无创的新疗法,最终造福患者。参考资料[1] Calvin S.Carter et al., (2020) Exposure to Static Magnetic and Electric Fields Treats Type 2 Diabetes. Cell Metabolsim. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.09.012[2] R emote control of blood sugar: Electromagnetic fields treat diabetes in animal models. Retrieved Oct. 10, 2020, from https://medicine.uiowa.edu/content/remote-control-blood-sugar-electromagnetic-fields-treat-diabetes-animal-models