研究人員首次發現了鋅對第2型糖尿病和與之相關的脂肪肝具有保護作用的遺傳機制。這些發現推進了我們對新陳代謝的了解，並為開發新型糖尿病治療方法打開了大門。鋅有助於免疫功能、細胞生長和分裂、DNA 合成和新陳代謝。鑑於鋅的重要性，我們的身體進化出了維持鋅水平的機制。其中一個機制涉及溶質運載家族39 成員5 (SLC39A5) 基因，該基因編碼一種屬於鋅轉運體家族的蛋白質，可將鋅轉運到細胞中。

先前的研究發現，鋅與糖尿病患者血糖水平的改善之間存在聯繫，但”如何”改善並不完全清楚，這促使研究人員從SLC39A5入手，探索其背後的機制。

“我們知道，增加鋅的攝取可以改善糖尿病前期或2型糖尿病患者的血糖控制，而關鍵鋅轉運蛋白發生突變的人患糖尿病的風險也會降低，”該研究的第一作者Shek Man Chim說。”然而，鋅如何影響全身血糖水平和糖尿病風險的機制仍不清楚。”研究人員對歐洲和美國的四項研究進行了薈萃分析，他們研究了62000多名糖尿病患者和518000多名健康對照者的SLC39A5功能缺失突變情況。結果證實，SLC39A5 突變攜帶者體內的循環鋅水平升高，與糖尿病風險降低有關。在確定了這一關聯後，研究人員敲除了小鼠的SLC39A5 基因，使其缺乏鋅轉運蛋白。他們發現，與對照組相比，小鼠的循環（血液）鋅水平升高，雌性小鼠和雄性小鼠分別增加了約280%和227%。組織中的鋅含量也明顯升高，尤其是肝臟、骨骼、腎臟和大腦，但胰臟中的鋅含量較低。鋅含量的升高並沒有對小鼠的肝腎功能產生負面影響。在以高脂肪、高果糖飲食誘導基因敲除小鼠肥胖後，研究人員發現，與餵食相同飲食的對照組小鼠相比，小鼠的空腹血糖顯著降低。SLC39A5的缺失也導致胰島素阻抗的減少，而胰島素阻抗是糖尿病的一個特徵，在這種情況下，組織無法對旨在讓細胞吸收葡萄糖的胰島素信號做出反應。由於糖尿病常與非酒精性脂肪肝（NAFLD）同時發生，研究人員研究了敲除SLC39A5是否也會對肝臟有益。他們發現確實如此：沒有SLC39A5基因的小鼠肝臟中脂肪堆積較少，血液中肝臟受損的標記物也較少。在沒有SLC39A5的肥胖小鼠中，研究人員觀察到，與對照組相比，肝臟中的脂肪堆積更少，胰島素敏感性更高。非酒精性脂肪肝可發展為晚期形式，稱為非酒精性脂肪性肝炎（NASH），它會導致肝臟發炎和組織疤痕（纖維化）。研究人員發現，在肥胖小鼠體內移除SLC39A5可降低肝損傷標記和空腹血糖，改善發炎和纖維化。”我們的研究首次提供了遺傳學證據，證明了鋅對高血糖的保護作用，並揭示了這種作用的機理基礎，”通訊作者哈里基蘭-尼斯塔拉（Harikiran Nistala）說。”我們的觀察結果表明，阻斷SLC39A5可能是治療第2型糖尿病和其他單純補鋅不足的適應症的潛在途徑。”這項研究的論文發表在《遺傳學與基因體學》（Genetics and Genomics）雜誌。