SGLT2抑制剂通过激活Ppargc1α促进糖尿病小鼠α细胞经祖细胞向β细胞表型转化的机制研究

时间:2026年1月26日
来源:Chinese Medical Journal

编辑推荐:

本研究发现钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂(SGLT2i)可通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(Ppargc1α)诱导胰腺α细胞去分化至内分泌祖细胞状态,进而促进其向功能性β细胞转化。该研究在2型糖尿病(T2DM)和1型糖尿病(T1D)小鼠模型中均证实SGLT2i能促进β细胞再生,并首次揭示α细胞经祖细胞中间态转分化的具体通路。研究通过谱系追踪、转录组测序(RNA-seq)和基因操作实验验证了Ppargc1α在细胞表型转换中的核心调控作用,为糖尿病细胞替代治疗提供新靶点。

广告
   X   

动物模型与干预方案
研究采用7周龄雄性db/db小鼠(T2DM模型)和链脲佐菌素(STZ)诱导的T1D小鼠,分别给予卡格列净(10 mg/kg)、达格列净(1 mg/kg)或对照剂干预5-6周。通过口服葡萄糖耐量试验(OGTT)、免疫荧光染色和激素检测评估代谢指标与胰岛形态变化。
SGLT2i促进T2D小鼠β细胞再生
与对照组相比,卡格列净和达格列净显著降低db/db小鼠空腹及负荷后血糖(*P<0.05),提升血浆胰岛素水平。胰岛形态学分析显示,SGLT2i干预组胰岛面积和数量显著增加(图1B-C),β细胞面积扩大(图1E),β/α细胞比例恢复正常(图1G)。小胰岛(细胞簇<8个)中β细胞数量增加提示新生β细胞来源(图3A)。
SGLT2i在T1D小鼠中的潜力
在血糖水平匹配的T1D小鼠中,达格列净组胰岛素植入物使用量减少50%,胰岛面积和β细胞面积呈上升趋势(P=0.173),表明SGLT2i可能通过非β细胞自我复制途径促进再生。
细胞谱系追踪揭示转分化通路
通过神经元素3(Ngn3+)祖细胞谱系追踪小鼠(图3C)发现,卡格列净干预后红色荧光蛋白(RFP)与胰岛素双阳性细胞增多(图3D-E),提示祖细胞向β细胞分化。α细胞谱系追踪(图4A)显示,SGLT2i诱导α细胞表达葡萄糖转运体2(Glut2+)和NK6同源框1(Nkx6.1+)(图4B-E),表明α细胞去分化为具有分化潜能的祖细胞状态。
体外实验验证直接作用靶点
免疫标记和RNA-seq证实SGLT2表达于α细胞而非β细胞(图6A-B)。达格列净处理小鼠及人胰岛后,培养上清中胰岛素和活性胰高血糖素样肽-1(GLP-1)水平升高(图5A-B, D-E),α细胞标志物(Gcg, Pcsk2)表达下调,而祖细胞/β细胞标志物(Pdx1, Mafa, Pcsk1)表达上调(图5C, F)。Min6β细胞系中未检测到基因表达差异(图6F-G),表明SGLT2i直接作用于α细胞。
Ppargc1α介导表型转换机制
α细胞转录组分析发现,达格列净调控692个差异表达基因(图7B),京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集显示氧化磷酸化通路激活(图7C)。筛选出与Pcsk1启动子结合的转录因子Ppargc1α(图8A-B)。过表达Ppargc1α模拟了达格列净对α细胞表型的调控作用(图8E-F),而敲低Ppargc1α则拮抗达格列净效应(图8G-H),证实其为核心介质。
研究意义与局限
本研究揭示了SGLT2i促进β细胞再生的新通路:α细胞→祖细胞→β细胞,其中Ppargc1α激活是关键环节。该发现为糖尿病治疗策略优化提供了理论依据。局限在于T2D人胰岛样本量不足,且未探讨不同SGLT2i在T1D中的差异效应。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有