Cell Metab:糖尿病治疗新思路：让胰岛β细胞“High”起来
2017-06-21 佚名 学术经纬
最近，加州大学圣地亚哥分校（UCSD）的研究人员采用单细胞RNA测序，首次揭示了调控胰岛β细胞生长的信号通路，有望以此诱导其再生，从而为糖尿病的治疗带来了新的线索。这一成果发表在《细胞》子刊《Cell Metabolism》上。
最近，加州大学圣地亚哥分校（UCSD）的研究人员采用单细胞RNA测序，首次揭示了调控胰岛β细胞生长的信号通路，有望以此诱导其再生，从而为糖尿病的治疗带来了新的线索。这一成果发表在《细胞》子刊《Cell Metabolism》上。
“如果我们能够找到一种使β细胞生长的药物，就可能改善糖尿病患者的血糖水平，”文章通讯作者Maike Sander教授说：“这些人通常有残存的β细胞，但不足以维持正常的血糖水平。”
▲文章通讯作者Maike Sander教授（图片来源：UCSD）
当婴儿还在母体内时，β细胞就已在增殖，并在出生后不久就具备了血糖控制能力。随着年龄的增长，胰岛β细胞的增殖会越来越少，直到所有的β细胞中只有1％具有分裂能力。因此，科学家们一直在研究控制β细胞生长的分子机制，希望找到新的治疗方法，以帮助糖尿病患者恢复血糖控制能力。
研究者对出生后一个月内五个不同时间点的小鼠进行了胰岛β细胞取样，对其进行单细胞RNA测序，以得到高分辨率的转录组连续动态变化。结果显示，出生后的胰岛β细胞群体在基因转录上有着高度的异质性。其中，具有分裂能力的非成熟β细胞有着与众不同的特性，包括高度活跃的氨基酸和线粒体代谢，以及Srf/Jun/Fos转录因子的高表达。实验显示，非成熟β细胞中高度活跃的代谢、活性氧和Srf/Jun/Fos转录因子的活动在推动其细胞增殖上具有发挥着重要角色。随着年龄的增长，胰岛β细胞内的氨基酸和活性氧水平会不断下降。
▲单细胞分析揭示胰岛β细胞增殖促进机制（图片来源：《Cell Metabolism》）
“没有人在之前做过这样的分析，因为1％或更少的分裂β细胞被99％的不分裂β细胞所掩盖，”Maike Sander教授说：“新的技术使得我们能更全面地了解不同增殖状态下单个β细胞的特征，从而了解是怎样的机制能让β细胞进入到细胞分裂状态，并获得开发可激活相关通路的药物的线索。”
▲成熟和非成熟胰岛β细胞对比（图片来源：《Cell Metabolism》）
当然，激活胰岛β细胞的生长是否可成为糖尿病的治疗策略仍然有待证实，但这一研究提供了验证这一可能性的新线索。
原始出处：
[1] Zeng C, Mulas F et al.Pseudotemporal Ordering of Single Cells Reveals Metabolic Control of Postnatal b Cell Proliferation. Cell Metab. 2017 May 2;25(5):1160-1175.e11.
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