胰腺β细胞可能预示着糖尿病的发生

导读威尔康奈尔医学院的研究人员报告称,失去一种β细胞可能会导致糖尿病的发生。研究人员测量了小鼠个体β细胞的基因表达,发现了四种...

威尔康奈尔医学院的研究人员报告称,失去一种β细胞可能会导致糖尿病的发生。研究人员测量了小鼠个体β细胞的基因表达,发现了四种不同的β细胞类型,其中一种脱颖而出,可能为糖尿病的新疗法铺平道路。

研究结果发表在《自然细胞生物学》杂志上,题为“2型糖尿病中胰岛素分泌增强和葡萄糖代谢减少的β细胞亚群”。

研究人员写道:“胰岛由离散的产生激素的细胞组成,这些细胞协调全身葡萄糖稳态。”“在这里,我们使用单细胞转录组学方法鉴定了β细胞的子集。以高CD63表达为标志的β细胞亚群富含线粒体代谢基因的表达,并且与CD63loβ细胞相比,表现出更高的线粒体呼吸。”

“在此之前,人们认为β细胞就是β细胞,他们只是计算了总β细胞,”威尔康奈尔医学院医学副教授JamesLo博士说。“但这项研究告诉我们,对β细胞进行亚型分类可能很重要,而且我们需要研究这些特殊的1簇β细胞在糖尿病中的作用。”

研究人员使用单细胞转录组学来测量单个小鼠β细胞中表达的所有基因,然后利用该信息将它们分为四种类型。簇1β细胞具有独特的基因表达特征,其中包括帮助线粒体分解糖并促使其分泌更多胰岛素的基因的高表达。

“CD63表达为我们提供了一种在不破坏细胞的情况下识别细胞的方法,并使我们能够研究活细胞,”他解释道。

当研究小组观察人类和小鼠β细胞时,他们发现具有高CD63基因表达的簇1β细胞比其他三种具有低CD63表达的β细胞在响应糖时产生更多的胰岛素。

“它们是功能非常高的β细胞,”Lo说。“我们认为它们可能承担着生产胰岛素的大部分工作量,因此它们的损失可能会产生深远的影响。由于簇1/高CD63细胞的数量下降,您的胰岛素产量可能会减少,这可能在糖尿病的发展中发挥重要作用,”他说。

将高CD63产生的β细胞移植到患有2型糖尿病的小鼠体内后,它们的血糖水平恢复到正常。但移除移植的细胞会导致高血糖水平恢复。将低CD63产生的β细胞移植到小鼠体内并没有使血糖恢复到正常水平。移植的低CD63β细胞反而出现功能障碍。

研究人员计划进一步研究糖尿病小鼠体内高CD63产生的β细胞以及如何防止它们消失。

“如果我们能够弄清楚如何让它们存活更长时间、存活并发挥功能,这可能会带来更好的方法来治疗或预防2型糖尿病,”他说。