病理性蛋白质块是一系列疾病的特征，例如阿尔茨海默氏病，帕金森氏病和2型糖尿病。现在，ForschungszentrumJülich，杜塞尔多夫海因里希海涅大学和马斯特里赫特大学的科学家们首次使用冷冻电子显微镜获得清晰的图像，以了解单个分子如何排列在蛋白质串中，蛋白质串是糖尿病的典型沉积物。原纤维的结构与阿兹海默氏原纤维的结构非常相似。这些发现与研究人员在过去几年中发现的其他共同点一致。

大约120年前，美国医生尤金·林赛·奥皮(Eugene Lindsay Opie)在2型糖尿病患者的胰腺中发现了异常的蛋白质沉积，这与许多神经退行性疾病在大脑中的沉积相似。2型糖尿病是最普遍的疾病之一，以前称为成人发病型糖尿病。沉积物称为胰岛淀粉样蛋白，包括微小的蛋白质丝，称为原纤维。在糖尿病的情况下，它们由肽激素IAPP组成。在胰腺中，它们导致负责产生胰岛素的β细胞的死亡和功能障碍。激素在降低血糖水平中起重要作用。

“这些淀粉样蛋白原纤维已经进行了多年的深入研究。然而，很长一段时间以来，只能利用非常低分辨率的结构，” ForschungszentrumJülich和Heinrich Heine University杜塞尔多夫的GunnarSchröder解释说。2017年，Schröder与合作伙伴和同事一起提出了这种纤维的首个原子级3D模型之一：在这种情况下，阿尔茨海默氏纤维包含了淀粉样β肽(Abeta)。

Schröder表示：“我们首次以可比的分辨率成功实现了糖尿病中典型的IAPP原纤维的3D重建。”由4埃的团队实现的分辨率，相当于0.4纳米，在原子半径和原子键长的范围内。除其他细节外，首次使分子在原纤维中的精确排列可见。该模型显示了单个IAPP分子如何相互堆叠以形成具有S形横截面的纤维。该结构类似于阿尔茨海默氏病典型的Abeta原纤维中的S形折叠。

“这种相似性很有趣。阿尔茨海默氏病与糖尿病之间存在流行病学相关性：阿尔茨海默氏症患者患糖尿病的风险更高，反之亦然，”沃尔夫冈·霍耶(Wolfgang Hoyer)解释说，他同时在杜塞尔多夫和海因里希海涅大学进行研究。还有其他相关性。例如，科学家已经在阿尔茨海默氏病患者的淀粉样蛋白沉积物中检测到了糖尿病中典型的“外来” IAPP肽的少量杂质。此外，正如研究人员在对小鼠的测试中发现的那样，当添加一种原纤维时，另一种原纤维的沉积物会增加生长。

现在，新的高分辨率原纤维模型提供了一个平台，可以更好地了解糖尿病患者中原纤维的形成，并开发出可以直接解决疾病原因的药物。Hoyer解释说：“现在可以以靶向方式开发抑制剂来抑制原纤维的形成，” Hoyer解释说，他已经在这一领域研究了结合蛋白。此类蛋白质可防止单个分子形成淀粉样蛋白，因此可延缓甚至阻止糖尿病，阿兹海默氏病和帕金森氏病的爆发。另一种方法是开发不易于形成原纤维的IAPP肽替代品。IAPP承担的功能之一是体内抑制食欲的激素。