根據(jù)愛荷華大學(xué)研究人員的一項新研究，血小板，血液中能夠凝血的細(xì)胞，高度依賴于其代謝葡萄糖的能力。
發(fā)表在Cell Reports和發(fā)表在動脈硬化，血栓形成和血管生物學(xué)（ATVB）的相關(guān)論文中的研究結(jié)果可能有助于了解糖尿病患者血管內(nèi)血栓形成增加的風(fēng)險 – 血管內(nèi)血塊增加風(fēng)險。
血小板是血液中的盤形細(xì)胞碎片，當(dāng)被激活時，它們聚集形成凝塊。增加的血小板活化也可能有助于炎性病癥如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和敗血癥死亡率增加。研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，缺乏血小板用于從循環(huán)中導(dǎo)入葡萄糖的蛋白質(zhì)的小鼠具有較低的血小板計數(shù)，其血小板壽命更短。
“我們發(fā)現(xiàn)，葡萄糖代謝在血小板的整個生命周期（從生產(chǎn)到身體所做的工作）以及如何從體內(nèi)清除都是至關(guān)重要的。” 醫(yī)學(xué)院內(nèi)分泌科，糖尿病研究中心主任E. Dale Abel教授，博士說道。
葡萄糖進(jìn)入血小板需要兩種蛋白質(zhì) - 葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（GLUT）1和GLUT3。 Abel和他的同事研究了單獨(dú)缺失GLUT1和GLUT3或GLUT3的遺傳工程小鼠模型，并觀察了血小板形成，功能和清除程度如何受到影響。
在沒有代謝葡萄糖的能力的情況下，小鼠確實(shí)產(chǎn)生血小板，并且血小板的線粒體代謝其他物質(zhì)代替葡萄糖以完成其產(chǎn)生細(xì)胞能量的工作。但小鼠的血小板計數(shù)低于正常值。
研究人員能夠確定缺少GLUT1和GLUT3的小鼠血小板計數(shù)下降的兩個原因：產(chǎn)生的血小板少，血小板的清除率增加。
血小板由稱為巨核細(xì)胞的骨髓中的細(xì)胞產(chǎn)生。研究人員測試了巨核細(xì)胞通過消耗血小板血液并觀察隨后的恢復(fù)而產(chǎn)生新血小板的能力，其低于正常值。他們還測試了培養(yǎng)的巨核細(xì)胞，刺激了它們產(chǎn)生新的血小板，發(fā)現(xiàn)新血小板的產(chǎn)生有缺陷。
“顯然，我們表明有必要葡萄糖從骨髓中分離血小板，”阿貝爾說。
此外，該團(tuán)隊還觀察到，即使在沒有葡萄糖的情況下，年輕的血小板功能正常。但是隨著年齡的增長，血小板被正常清除，因為它們被破壞了。
“我們確定了一種新的壞死機(jī)制，通過這種機(jī)制，不存在葡萄糖會導(dǎo)致稱為鈣蛋白酶的蛋白質(zhì)的裂解，這標(biāo)志著這種壞死途徑，”Abel說。 “如果我們用鈣蛋白酶抑制劑治療動物，我們可以減少增加的血小板清除率。
該小組還試圖確定血小板是否可以存在，并且當(dāng)線粒體代謝停止時起作用。小鼠以一種健康小鼠可以耐受的劑量注射線粒體毒素。然而，在缺少GLUT1和GLUT3的小鼠中，血小板計數(shù)在約30分鐘內(nèi)降至零。
“這項工作定義了血小板離開骨髓的新陳代謝非常重要的作用，它們?nèi)绾瘟魍?，以及如何保持流通?rdquo;阿貝爾說。 “甚至可能會影響為什么血小板在一段時間內(nèi)被用于血庫時才能使用 起來更新鮮更好。”
在ATVB的相關(guān)研究中，研究小組表明，GLUT3在血小板活化中起主要作用，血小板減少的GLUT3小鼠在肺動脈栓塞中存活，并在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎模型中發(fā)展較少的關(guān)節(jié)炎。 Abel說，這項研究為探索在抑制血小板激活可能有益的條件下，調(diào)節(jié)血小板葡萄糖利用率可用于治療目的的策略。
這項工作是美國國立衛(wèi)生研究院與猶他州大學(xué)研究人員合作的一部分，旨在了解增加糖尿病血栓形成風(fēng)險的機(jī)制。
“我們知道，在糖尿病中，血小板使用過多的葡萄糖，”Abel說。 “葡萄糖代謝的這種增加與許多糖尿病血管并發(fā)癥的血小板多動癥相關(guān)，降低血小板使用葡萄糖的能力可能在糖尿病的背景下具有治療益處。”
