Nature:这个蛋白可支招糖尿病细胞疗法

2016-07-15 佚名 药明康德

众所周知,胰岛中的β细胞会在血糖升高时释放胰岛素,以控制血糖水平。如果这些细胞受损或失能,则会严重削弱机体的血糖调控能力,从而导致糖尿病。 不过,胰岛β细胞并非“铁板一块”,而是具有相当的异质性。这些细胞在大小、对血糖的反应性、胰岛素分泌和分化潜力等方面均具有明显的差异性。 “人们早就知道,胰岛β细胞是可以被分成各种亚群的,”德国亥姆霍兹慕尼黑中心(Helmholtz Zentrum Mün

众所周知,胰岛中的β细胞会在血糖升高时释放胰岛素,以控制血糖水平。如果这些细胞受损或失能,则会严重削弱机体的血糖调控能力,从而导致糖尿病

不过,胰岛β细胞并非“铁板一块”,而是具有相当的异质性。这些细胞在大小、对血糖的反应性、胰岛素分泌和分化潜力等方面均具有明显的差异性。

“人们早就知道,胰岛β细胞是可以被分成各种亚群的,”德国亥姆霍兹慕尼黑中心(Helmholtz Zentrum München)的Heiko Lickert教授说道:“但直到如今,我们在分子层面上仍对此知之甚少。”

▲显微镜下的胰岛(红色结构)

事实上,就在最近,Heiko Lickert教授的研究团队在这一问题上取得了巨大的突破。他们发现了区分不同胰岛β细胞亚群的一个重要蛋白Flattop,后者实为一平面细胞极性(PCP)效应蛋白,在胰岛β细胞的分化和成熟中发挥着重要作用。这一成果发表于最新的《Nature》期刊上。

研究显示,Flattop存在于近80%的胰岛β细胞中。这些细胞能够感知血糖浓度,并依此分泌胰岛素,因此显示出了一个成熟胰岛β细胞的代谢特性。相比之下,无Flattop表达的胰岛β细胞则表现出高度的增殖活性,其细胞分裂强度比Flattop阳性细胞高出四倍多。

为了厘清这两种细胞之间的关系,研究者采用了细胞谱系示踪(cell lineage tracing)技术,发现了具有增殖活性的Flattop阴性胰岛β细胞可分化为Flattop阳性的成熟胰岛β细胞。不仅如此,当被置于人造的三维微型胰岛模拟装置中时,Flattop阴性胰岛β细胞可在PCP配体的促发下分化为Flattop阳性的胰岛β细胞。

▲Heiko Lickert教授

“我们的结果显示,Flattop阴性胰岛β细胞相当于一个为成熟细胞的储存库,能够持续性地自我更新,以对成熟胰岛β细胞进行不断的补充,” Heiko Lickert教授说道:“人们研究胰岛β细胞的异质性已经超过50年了。如今,在有了先进的技术后,我们终于可以开始了解这些细胞的行为了。”

借着这一发现,研究者希望对这两种亚群细胞中的信号通路进行全面的分析,并以此推动胰岛再生技术的开发,以最终造福广大糖尿病患者。

参考资料:

[1] Identification of proliferative and mature β-cells in the islets of Langerhans

[2] New approach for regenerative diabetes therapy

 

相关资讯

Nature:糖尿病再生医学疗法或见曙光

近日,发表于国际杂志Nature上的一项研究报告中,来自德国慕尼黑理工大学和德国糖尿病研究中心的科学家们通过研究发现,标志物Flattop可以将胰岛素β细胞再细分为维持葡萄糖代谢的细胞以及成熟的细胞,这些成熟的β细胞会发生频繁分裂并且适应不同的代谢改变,该研究或为后期科学家们开发再生糖尿病疗法提供新的希望。当机体中葡萄糖水平升高时,胰腺β细胞就可以产生代谢激素胰岛素,从而维持机体的葡萄糖水平,如果

Diabetes Care:酰基肉碱谱能早期预测2型糖尿病

图1 肉碱与长链脂肪酸氧化 近日,国际糖尿病领域权威杂志《糖尿病护理》(Diabetes Care)在线发表了中科院营养与代谢重点实验室林旭研究员(上海生科院营养所)和上海生科院生化细胞所的中科院系统生物学重点实验室吴家睿研究员、曾嵘研究员团队共同合作的成果:特定酰基肉碱代谢谱能显著地增加传统危险因素对2型糖尿病发病的早期预测效能。 近年来2型糖尿病在全球的广泛流行已造成了沉重的疾病负

Diabetologia:糖尿病酮症酸中毒屡次发作,警惕死亡风险增加

根据最近的一项研究发现,超过五分之一的复发性糖尿病酮症酸中毒(DKA)患者会在3年内死亡,年轻、社会弱势群体、使用抗抑郁药是其中死亡最危险的群体。来自英国爱丁堡内分泌和糖尿病中心的Fraser W. Gibb, MBChB博士和同事对298名1型糖尿病DKA患者进行了回顾性研究,涉及628次入院。研究人员通过数据库获取了患者糖尿病、DKA以及人口社会等相关情况,比如糖尿病诊断日期、最近的糖化血红蛋

BMJ Open Diabetes Res Care:最佳胰岛素治疗的心理障碍研究

研究数据显示,1型糖尿病的青春期患者中,女性相比男性,可能有更多的负面看法。挪威奥斯陆大学医院的Line Wisting博士和他的同事们研究了105名青少年(女孩,n = 61;平均年龄15.7岁)1型糖尿病患者(平均发病年龄,9.6岁;平均时间5.7年;平均HbA1c,8.6%),以探究心理障碍的性别差异,进而优化治疗。数据显示,65%的人使用胰岛素泵,33.7%的使用胰岛素笔。参加者完成了简短

Ophthalmic Surg Lasers Imaging Retina:雷珠单抗治疗DME:0.5 mg vs. 1 mg

研究发现,对于有临床意义的糖尿病性黄斑水肿患者,使用双剂量雷珠单抗可改善视力、降低黄斑中心凹厚度。该前瞻性研究纳入了46例涉及46只眼的继发于糖尿病性视网膜病变的DME患者,按1:1随机分为玻璃体内注射0.5 mg或1 mg的Lucentis(雷珠单抗,Genentech),每月一次,共计三个月。然后每隔一个月按需注射。在前4个月里每个月对患者的ETDRS最佳矫正视力、时域OCT、荧光素眼底血管造

J Clin Endocrinol Metab:非糖尿病的绝经后女性,胰岛素抵抗和骨结构研究

欧登塞大学医院内分泌科的Vikram V. Shanbhogue博士和同事对146名绝经后妇女(平均年龄60.3岁)进行了研究,所有女性均没有糖尿病,研究者试图探究胰岛素抵抗对周围骨几何、体积骨密度、骨微结构和估计的骨强度的影响。通过高分辨率的外周定量CT对桡骨远端和胫骨骨密度和显微结构进行了评估。使用稳态模型评估的胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)估计空腹胰岛素和葡萄糖,以及参与者的胰岛素抵抗情况