由伦德大学领导的国际研究小组发表了新的研究结果，这有助于解释为什么2型糖尿病患者肌肉强度和质量较差。他们在人细胞和小鼠中的研究已经发现了一个基因VpS39，它在肌肉干细胞产生新成熟肌细胞的能力中起着关键作用，在2型糖尿病患者中，这可能代表了该疾病的新治疗目标。

伦德大学表观遗传学教授Charlotte Ling博士解释说：“对于2型糖尿病患者，VpS39基因在肌肉细胞中的活性明显低于其他人，活性较低的干细胞不会形成相同程度的新肌肉细胞。当肌肉细胞从血液中吸收糖并构建新的肌肉时，该基因是重要的。我们的研究是第一个将这个基因与2型糖尿病联系起来的。”

伦德大学的研究小组与瑞典、丹麦、芬兰和德国的同事一起，在一篇题为“VpS39-deficiency observed in type 2 diabetes impairs muscle stem cell differentiation via altered autophagy and epigenetics”的《Nature Communications》论文中报告了他们的新发现。

在2型糖尿病中，胰岛素的产生能力受损，患者的血糖长期升高。肌肉一般在食物中吸收糖的能力较差，而这种疾病患者的肌肉功能和力量也会受损。骨骼肌是胰岛素刺激葡萄糖摄取的主要器官，T2D与肌肉强度和质量（强度除以质量）有关，并且促进了葡萄糖不耐受。

肌肉由纤维类型的混合物组成，具有不同的特性。在整个生命中，肌肉组织都有能力形成新的肌肉纤维。骨骼肌由肌肉干细胞（卫星细胞）再生和维持，这些细胞是在对损伤和运动等反应中激活的。这些激活的肌肉干细胞，或成肌细胞，通过一个叫做肌发生的过程增殖并分化成新的肌肉。

啮齿动物糖尿病模型可能表现出肌发生和肌肉再生受损，但目前尚不清楚的是，在干细胞和祖细胞阶段已经存在的人的肌肉是否存在异常。

在他们最近报告的研究中，科学家们想研究肌肉干细胞表观遗传模式是否能提供一些答案，解释为什么2型糖尿病患者肌肉功能受损。他们研究了14名2型糖尿病患者和14名健康人的肌肉干细胞表观遗传学变化。为了确定先前未被识别的T2D患者肌肉异常的候选基因，他们分析了T2D患者和对照组人原发性成肌细胞和肌管中全基因组表达和DNA甲基化情况。这些组的参与者均按年龄匹配，性别和BMI（体重指数）。研究人员还从两组中提取并比较了成熟肌肉细胞。

他们的分析鉴定了20个基因，包括VpS39，这些基因在未成熟肌肉干细胞和成熟肌肉细胞中的表达不同。研究人员还比较了两组细胞分化前后肌肉细胞表观遗传模式。

“尽管两组的肌肉干细胞都是在相同条件下生长的，但在从肌肉干细胞向成熟肌细胞分化过程中，我们发现2型糖尿病组表观遗传变化的次数是后者的两倍多，”Ling说。“肌肉特异性基因没有正常调节，表观遗传学在2型糖尿病患者细胞中的功能也不相同。”

“研究清楚地显示，缺乏VpS39基因功能的肌肉干细胞，VpS39在2型糖尿病中较低，也缺乏形成新成熟肌细胞的能力。这是因为由于表观遗传机制改变而缺乏VpS39的肌肉干细胞不能像控制细胞的肌肉干细胞那样改变其代谢，因此，这些细胞仍然不成熟或分解死亡。”

为了证实他们的发现，研究人员转向一个小鼠模型，该模型的VpS39基因（VpS39+/-小鼠）减少了，以模拟这种疾病。“为了进一步研究VpS39在体内的作用，我们检测了VpS39缺乏症小鼠模型（VpS39）+/−),” 他们解释说。“选择杂合子小鼠是因为VpS39的表达减少，但不缺乏，这与T2D患者肌肉细胞中的情况相似。”

对这些动物的研究表明，基因表达改变，葡萄糖不耐症和肌肉组织葡萄糖摄取减少，与2型糖尿病患者相似。”我们的结论是，用小鼠模型（VpS39）模拟T2D患者肌肉细胞中观察到的VpS39缺陷+/−) 结果导致肌肉葡萄糖摄取受损，影响自噬、表观遗传编程、肌肉发育和代谢的基因表达改变，突出了VpS39在肌肉病理学中的可能作用在现有数据的基础上，我们提出了一个T2D模型，在该模型中，低VpS39水平通过代谢和表观遗传变化导致受损的肌肉再生和胰岛素抵抗。”

作者相信他们的发现为治疗2型糖尿病开辟了新的途径“基因组，我们的DNA，不能改变，”Ling说。“有了这一新知识，就有可能改变2型糖尿病中出现的表观遗传学异常。例如，通过调节蛋白质、刺激或增加VpS39基因的数量，就有可能影响肌肉再生和吸收糖的能力。”