排泄系統(tǒng)與糖尿病排泄系統(tǒng)由腎臟和泌尿道組成，它們共同過濾和消除體內(nèi)廢物。隨著血液在全身循環(huán)，營養(yǎng)物質(zhì)被提取出來以獲得能量。血液到達(dá)腎臟后，將提取所有剩余的廢物以維持血液穩(wěn)態(tài)。這些經(jīng)過過濾的廢物積聚成尿液，從腎臟經(jīng)過輸尿管到達(dá)膀胱，后從那里排出。
2型糖尿?。╰2dm）是一種代謝性疾病，其中胰島素抵抗是關(guān)鍵的病因。進(jìn)餐后分解碳水化合物時，血液中的葡萄糖含量會上升。當(dāng)血糖升高時，胰腺會分泌胰島素，這是一種在血液中循環(huán)并與全身細(xì)胞表面的胰島素受體（ir）結(jié)合的激素。激活后，ir會誘導(dǎo)一個信號級聯(lián)反應(yīng)，終在該細(xì)胞中吸收葡萄糖，其分解產(chǎn)生細(xì)胞能量。當(dāng)人體細(xì)胞對胰島素的反應(yīng)不佳并且不吸收血液中的葡萄糖時，就會產(chǎn)生胰島素抵抗。
結(jié)果，胰腺釋放出更多的胰島素來抵抗血液中的葡萄糖水平，而葡萄糖水平仍然保持較高水平。本質(zhì)上，細(xì)胞開始對胰島素?zé)o反應(yīng)或耐藥。尤其是，血糖水平高于正常水平會導(dǎo)致一種稱為高血糖癥的疾病，并伴有許多并發(fā)癥。糖尿病會導(dǎo)致慢性高血糖癥，即使在空腹情況下也存在。
查看lifeline®膀胱和腎細(xì)胞目錄（用于以下所述的糖尿病研究），包括：
膀胱圓頂上皮細(xì)胞
膀胱尖上皮細(xì)胞
膀胱成纖維細(xì)胞
膀胱平滑肌細(xì)胞
腎髓上皮細(xì)胞
腎近端小管上皮細(xì)胞
腎皮質(zhì)上皮細(xì)胞
腎混合上皮細(xì)胞
糖尿病研究中的lifeline®腎細(xì)胞
糖尿?。╠m）患者有多種并發(fā)癥的風(fēng)險，包括感染風(fēng)險的增加。尿路感染（ut i）特別常見，通常由多藥耐藥細(xì)菌驅(qū)動..在腎臟中，免疫防御以對抗感染在很大程度上是由位于腎集合小管中的插層細(xì)胞進(jìn)行的。這些細(xì)胞分泌抗菌肽，其功能是殺死各種微生物。大腸桿菌是這些微生物之一（utis常見的原因之一），并在感染期間附著在插層細(xì)胞上。在2018年的一項(xiàng)研究中，murtha等人，開始確定dm增加uti風(fēng)險的機(jī)制以及胰島素信號在這一過程中的作用。
作者首先評估了糖尿病和相關(guān)的高血糖癥是否會增加小鼠尿路感染的發(fā)生率。他們使用upec感染的t2dm小鼠模型，發(fā)現(xiàn)與對照組的非糖尿病小鼠相比，t2dm小鼠對upec感染的敏感性增加。此外，在t2dm小鼠的腎臟和膀胱中，胰島素受體（ir）和磷酸化的akt（ir信號的下游介質(zhì)）的表達(dá)降低。作者在胰島素抵抗的糖尿病前期小鼠模型中觀察到了相似的結(jié)果。
為了確定ir和ir信號傳導(dǎo)如何介導(dǎo)尿道中的抗菌反應(yīng)，作者有選擇地刪除了小鼠腎臟（稱為irko小鼠）中的ir。當(dāng)受到upec攻擊時，irko小鼠的細(xì)菌負(fù)擔(dān)增加，這表明ir信號對于從尿道清除upec很重要。作者使用facs分離插層細(xì)胞和氯化銨誘導(dǎo)的代謝性酸中毒，作者證實(shí)ir的喪失不會影響插層細(xì)胞的數(shù)量或插層細(xì)胞介導(dǎo)的尿液酸化。
接下來，作者研究了irko小鼠與對照小鼠的插入細(xì)胞中抗菌肽的表達(dá)。值得注意的是，在從irko小鼠插入的細(xì)胞中，核糖核酸酶4（rnase4）和脂質(zhì)運(yùn)載蛋白2（lcn2）的轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)表達(dá)均降低。此外，與具有完整ir的小鼠相比，irko小鼠尿液中的upec存活率增加，并且不受添加rnsae4或lcn2中和抗體的影響。使用lifeline®人腎上皮細(xì)胞以及小鼠外和內(nèi)髓樣腎上皮細(xì)胞處理過的胰島素，作者表明，胰島素可模擬rnase4和lcn2的表達(dá)。
在觀察到pi3k / akt信號傳導(dǎo)在體外誘導(dǎo)了rnase4和lnc2表達(dá)后，作者測試了在體內(nèi)是否也如此。正如預(yù)期的那樣，感染upec并用渥曼*（pi3k / akt抑制劑）治療的小鼠的upec負(fù)擔(dān)增加。后，作者檢查了t2dm患者尿液中rnase4和lcn2的濃度，發(fā)現(xiàn)與健康患者尿液相比，rnase4和lcn2的中位數(shù)濃度降低了。
總之，這項(xiàng)研究的結(jié)果表明，尿道中通過ir傳遞的胰島素信號可調(diào)節(jié)抗菌肽的表達(dá)并防止uti。
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