《自然代谢》挑战已有观点:胰岛素细胞不需要组队

时间:2024年9月11日
来源:AAAS

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我们的血糖平衡是基于胰腺细胞检测葡萄糖和分泌胰岛素来维持血糖水平的能力。如果这些细胞出现故障,平衡就会被打破,糖尿病就会发生。到目前为止,科学界一致认为β细胞需要胰腺中其他产生激素的细胞才能正常运作。来自日内瓦大学(UNIGE)的一个研究小组已经证明了相反的情况:在胰腺只含有β细胞的成年小鼠中,血糖调节和胰岛素敏感性甚至比标准动物更好。这些结果打开了重要的临床前景,可以在《自然代谢》杂志上阅读。

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我们的血糖平衡是基于胰腺细胞检测葡萄糖和分泌胰岛素来维持血糖水平的能力。如果这些细胞出现故障,平衡就会被打破,糖尿病就会发生。到目前为止,科学界一致认为β细胞需要胰腺中其他产生激素的细胞才能正常运作。来自日内瓦大学(UNIGE)的一个研究小组已经证明了相反的情况:在胰腺只含有β细胞的成年小鼠中,血糖调节和胰岛素敏感性甚至比标准动物更好。 

2010年,由Pedro Herrera教授领导的研究小组发现了胰腺细胞改变功能的非凡能力。佩德罗·埃雷拉是UNIGE医学院遗传医学与发展系和糖尿病中心的教授。如果β细胞过早死亡,通常负责产生其他激素(如胰高血糖素或生长抑素)的内分泌细胞就会开始产生胰岛素。

“到目前为止,人们认为生物体的分化成体细胞不能再生和重新定位自己的功能。因此,从药理学上触发这种细胞可塑性可能形成一种全新的糖尿病治疗方法的基础。但是,如果所有的内分泌胰腺细胞都放弃原来的功能,开始产生胰岛素,会发生什么呢?这就是我们想在新研究中发现的,”Herrera解释说。

非β-细胞不是必需的

人们普遍认为,β细胞只有在其他产生激素的细胞——α细胞、δ细胞和γ细胞存在的情况下才能正常发挥作用,这些细胞聚集在胰腺的胰岛中。Herrera实验室的研究员、这项研究的第一作者Marta Perez Frances解释说:“为了验证这一点,我们制造了小鼠,当它们成年后,胰腺中的所有非β细胞都可以被选择性地清除,以观察β细胞是如何调节血糖的。令人惊讶的是,我们的小鼠不仅能够完全有效地控制血糖水平,而且它们甚至比对照组小鼠更健康!”

即使喂食高脂肪食物或测试对胰岛素(糖尿病的主要标志之一)的抵抗力,这些小鼠在所有目标组织中都表现出对胰岛素的敏感性,特别是在脂肪组织中。为什么? Herrera指出:“这是一个适应过程,在这个过程中,身体会从胰腺外招募其他激素细胞来应对胰高血糖素和其他胰腺激素的突然减少。但这清楚地表明,胰岛的非β细胞对维持血糖平衡并不是必需的。“这些结果令人惊讶,挑战了迄今为止的主流观念。

新兴的新疗法

自然地,在胰岛素缺乏的情况下,大约2%的胰腺细胞会改变它们的功能。现在的挑战是找到一种能够诱导和放大这种转化的分子。另一种策略是在体外分化干细胞以产生新的β细胞,然后将其移植到患者体内。

Herrera激动地说:“我们的研究结果证明,专注于胰岛素细胞的策略确实能取得成功。因此,我们下一阶段的工作将涉及建立来自糖尿病和非糖尿病个体的非β细胞的分子和表观遗传学特征,希望能够确定在糖尿病病理背景下诱导这些细胞转化的因素。”


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