多種類型的β細(xì)胞在胰腺中產(chǎn)生胰島素，有助于平衡血糖水平。威爾康奈爾醫(yī)學(xué)研究人員的一項新研究表明，失去一種特別多產(chǎn)的β細(xì)胞可能會導(dǎo)致糖尿病的發(fā)展。
發(fā)表在《自然細(xì)胞生物學(xué)》上的這項研究中，威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)副教授James Lo博士及其同事研究了從小鼠身上采集的單個β細(xì)胞的基因表達(dá)，以確定胰腺中存在多少不同類型的β細(xì)胞。該團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了四種不同的β細(xì)胞類型，其中一種尤為突出。簇1組β細(xì)胞比其他β細(xì)胞產(chǎn)生更多的胰島素，并且能夠更好地代謝糖。研究還表明，這種β細(xì)胞類型的缺失可能會導(dǎo)致2型糖尿病。
“在此之前，人們認(rèn)為β細(xì)胞就是β細(xì)胞，他們只是計算總β細(xì)胞，”Lo博士說，他也是威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院威爾代謝健康中心和心血管研究所的成員，也是紐約長老會/威爾康奈爾醫(yī)學(xué)中心的心臟病學(xué)家?！暗@項研究告訴我們，對β細(xì)胞進(jìn)行亞型劃分可能很重要，我們需要研究這些特殊的簇1β細(xì)胞在糖尿病中的作用。”
研究人員使用一種名為單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)的技術(shù)來評估單個小鼠β細(xì)胞中表達(dá)的所有基因，然后利用這些信息將其分為四種類型。簇1β細(xì)胞具有獨(dú)特的基因表達(dá)特征，其中包括高表達(dá)的基因，這些基因有助于細(xì)胞動力庫線粒體分解糖，并為分泌更多胰島素。此外，他們可以通過CD63基因的高表達(dá)將簇1β細(xì)胞與其他β細(xì)胞類型區(qū)分開來，這使他們能夠使用CD63蛋白作為這種特定β細(xì)胞類型的標(biāo)記。
他說：“CD63的表達(dá)為我們提供了一種在不破壞細(xì)胞的情況下識別細(xì)胞的方法，并使我們能夠研究活細(xì)胞?！?/p>
當(dāng)該團(tuán)隊觀察人類和小鼠的β細(xì)胞時，他們發(fā)現(xiàn)具有高CD63基因表達(dá)的簇1β細(xì)胞比其他三種具有低CD63表達(dá)的β細(xì)胞產(chǎn)生更多的胰島素來響應(yīng)糖。
“它們是功能非常強(qiáng)大的β細(xì)胞，”羅博士說?！拔覀冋J(rèn)為他們可能承擔(dān)了生產(chǎn)胰島素的大部分工作量，因此他們的損失可能會產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響?！?/p>
在喂食誘導(dǎo)肥胖的高脂肪飲食的小鼠和患有2型糖尿病的小鼠中，這些產(chǎn)生胰島素的強(qiáng)大β細(xì)胞的數(shù)量減少。
他說：“因?yàn)榇?高CD63細(xì)胞的數(shù)量下降，可能會產(chǎn)生較少的胰島素，這在糖尿病的發(fā)展中發(fā)揮重要作用?！?/p>
將具有高CD63產(chǎn)量的β細(xì)胞移植到患有2型糖尿病的小鼠體內(nèi)，使其血糖水平恢復(fù)正常。但移除移植的細(xì)胞會導(dǎo)致高血糖水平恢復(fù)。將低CD63產(chǎn)生的β細(xì)胞移植到小鼠體內(nèi)并不能使血糖恢復(fù)到正常水平。移植的低CD63β細(xì)胞出現(xiàn)功能失調(diào)。
Lo博士說，這一發(fā)現(xiàn)可能對使用β細(xì)胞移植治療糖尿病具有重要意義。例如，只移植高CD63β細(xì)胞可能更好。他指出，也有可能移植更少的這些高產(chǎn)細(xì)胞。Lo博士的團(tuán)隊還發(fā)現(xiàn)，與沒有糖尿病的人相比，患有2型糖尿病的人的高CD63β細(xì)胞水平較低。
接下來，Lo博士和他的同事想弄清楚糖尿病小鼠體內(nèi)產(chǎn)生高CD63的β細(xì)胞會發(fā)生什么，以及如何防止它們消失。
他說：“如果我們能弄清楚如何讓他們活得更長、存活下來并發(fā)揮功能，這可能會帶來更好的治療或預(yù)防2型糖尿病的方法?！?/p>
Lo博士說：“我們的研究還表明，GLP-1激動劑可加強(qiáng)低CD63β細(xì)胞功能?！?/p>
來源：中華細(xì)胞與干細(xì)胞雜志電子版
原標(biāo)題：編譯 | 研究人員發(fā)現(xiàn)和糖尿病相關(guān)的主要細(xì)胞類型
作者：編譯/廖聯(lián)明
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