編輯推薦：多種類型的β細胞在胰腺中產生胰島素，幫助平衡血糖水平。根據威爾康奈爾醫學研究人員的一項新研究，失去一種特別多產的β細胞可能會導致糖尿病的發展。
多種類型的β細胞在胰腺中產生胰島素，幫助平衡血糖水平。根據美國威爾康奈爾醫學院研究人員的一項新研究，失去一種特別多產的β細胞可能會導致糖尿病的發展。
3月16日發表在《自然細胞生物學》雜誌上的這項研究中，威爾康奈爾醫學院的醫學副教授James Lo博士及其同事測量了從小鼠身上收集的個體β細胞的基因表達，確定胰腺中存在多少不同類型的β細胞。研究小組發現了四種不同的β細胞類型，其中一種非常突出。第1組β細胞比其他β細胞產生更多的胰島素，而且似乎更能代謝糖。該研究還表明，這種β細胞類型的缺失可能會導致2型糖尿病。
James Lo博士說：「在此之前，人們認為β細胞就是一種β細胞，他們只是計算β細胞的總數，但這項研究告訴我們，對β細胞進行細分可能很重要，我們需要研究這些特殊的cluster 1-β細胞在糖尿病中的作用。」
研究人員使用了一種稱為單細胞轉錄組學的技術來測量在單個小鼠β細胞中表達的所有基因，然後利用這些信息將它們分為四種類型。cluster 1-β細胞具有獨特的基因表達特徵，包括高表達的基因，這些基因有助於稱為線粒體的細胞能量源分解糖，並使它們分泌更多的胰島素。此外，他們可以通過CD63基因的高表達將cluster 1-β細胞與其他β細胞類型區分開來，這使他們能夠使用CD63蛋白作為這種特定β細胞類型的標記。
他指出：「CD63表達為我們提供了一種在不破壞細胞的情況下識別細胞的方法，並使我們能夠研究活細胞。」
當研究小組觀察人類和小鼠的β細胞時，他們發現CD63基因高表達的cluster 1-β細胞比其他三種CD63基因低表達的β細胞對糖產生更多的胰島素。
「它們是功能非常高的β細胞，我們認為它們可能承擔了生產胰島素的大部分工作，因此它們的損失可能會產生深遠的影響。」
在餵食導致肥胖的高脂肪飲食的小鼠和患有2型糖尿病的小鼠中，這些產生胰島素的動力細胞的數量減少了。
Lo博士說：「由於cluster 1/high CD63細胞的數量下降，胰島素的產生可能會減少，這可能在糖尿病的發展中發揮重要作用。」
將產生高CD63的β細胞移植到患有2型糖尿病的小鼠體內，使它們的血糖水平恢復正常。但是移除移植細胞會導致高血糖水平的恢復。將低CD63產生的β細胞移植到小鼠體內並不能使血糖恢復到正常水平。移植的低CD63 β細胞反而出現功能障礙。
Lo博士說，這一發現可能對使用β細胞移植治療糖尿病具有重要意義。例如，只移植高CD63- β細胞可能會更好。他指出，也有可能移植更少的這種高產細胞。羅博士的團隊還發現，與沒有糖尿病的人相比，患有2型糖尿病的人的高CD63 β細胞水平較低。
接下來，Lo博士和他的同事們想要找出患有糖尿病的小鼠體內產生cd63的高水平β細胞發生了什麼，以及如何防止它們消失。「如果我們能弄清楚如何讓它們存活得更久、功能更強，就可能找到更好的方法來治療或預防2型糖尿病。」
他們還想研究現有的糖尿病治療方法如何影響所有類型的β細胞。GLP-1激動劑，有助於增加糖尿病患者胰島素的釋放，與高和低cd63產生的β細胞相互作用。
「我們的研究還表明，GLP-1激動劑也可能是一種讓低cd63產生β細胞更好地工作的方法。」Lo博士強調。
來源：AAAS
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