在小肠的FIKL细胞(上图)和胰腺的β细胞(下图)中，制造胰岛素的mRNA分子(洋红色)被发现更靠近细胞中心，而胰岛素本身(绿色)聚集在细胞的外向侧，从那里它将被释放
信用:魏茨曼科学研究所 在人体内制造胰岛素的独家“许可证”属于遍布胰腺的β细胞
但是，由于糖尿病患者体内的β细胞可能会变得稀少或功能失调，科学家们一直在寻找其他细胞，这些细胞可能会被诱导产生至关重要的葡萄糖调节激素
在今天发表在《自然医学》上的一项研究中，来自魏茨曼科学研究所和耶鲁医学院的研究人员在一个意想不到的地方发现了制造胰岛素的细胞，那就是胎儿的肠道
这一发现可能为未来开发潜在的糖尿病治疗方法开辟新的方向
当胎儿在子宫中生长时，它的许多细胞对未来的命运还没有决定，这使得它们的身份暂时保持不变
胎儿肠道中的细胞尤其如此:在孕中期，肠道已经完全形成，但仍在子宫中时，它不需要吸收食物或防止感染
教授
魏茨曼分子细胞生物学系的沙莱夫·伊茨科维茨与儿科医生教授联手
耶鲁大学医学院的丽莎·康尼科夫将学习一些不寻常的职责——例如，承担胰岛素生产——这些职责可能由胎儿的肠道细胞承担，而这些细胞目前还没有被它们未来的任务所阻碍
在这项研究中，沙莱夫的博士
D
学生阿迪·叶戈齐和魏茨曼以及耶鲁大学的团队使用一种叫做单细胞RNA测序的先进技术，创建了一个胎儿肠道细胞图谱
这项技术可以同时在数千个细胞中创建整个基因表达的图谱
研究人员随后将这些图谱与新生儿肠道细胞的图谱进行了比较
他们特别关注产生激素的细胞，这些细胞只占所有肠道细胞的1%左右，但却极其重要，因为它们释放的激素在人体新陈代谢中起着至关重要的调节作用
事实上，对比研究发现了在小肠中表达胰岛素基因的称为钾/升型的胎儿细胞
到目前为止，这种基因只在胰腺β细胞中表达
新生儿小肠也含有K/L型细胞，但与胎儿小肠细胞相反，这些细胞不表达胰岛素
科学家称新鉴定的细胞为FIKL，其中F代表胎儿，I代表胰岛素
这些细胞只占胎儿肠道中产生激素细胞的2%，或者说0
0002，但是它们以相对显著的数量存在，因为人类肠道的内层覆盖了巨大的面积
(扁平伸展，成年人肠道的内层大约有羽毛球场那么大)
除了制造胰岛素的基因，FIKL细胞还被发现表达一个完整的分子程序来支持激素的活性，包括感知葡萄糖和确保胰岛素从细胞中释放的基因
此外，发现FIKL细胞能大量制造胰岛素
就像在β细胞中一样，他们的胰岛素基因极其活跃，制造了数万份信使RNA分子，这一数字远远高于人类基因组每次每个基因大约十份的平均值
当科学家对细胞内的核糖核酸和其他分子进行成像时，另一个与β细胞相似的现象出现了:β细胞和FIKL细胞都以相似的方式排列，因此胰岛素的信使核糖核酸面向细胞中心，而激素本身则聚集在细胞的外向侧，促进其释放
Itzkovitz说:“这些与胰腺β细胞的相似之处是有意义的，因为胰腺和小肠起源于大约怀孕第五周的生长中胎儿的相同组织。”
为什么胎儿的肠道含有制造胰岛素的细胞还没有弄清楚
研究中的细胞来自胎儿组织库，他们母亲的健康状况不得而知
怀孕有时会改变母亲的胰岛素和葡萄糖水平，所以胰岛素程序可能是为了应对母亲的妊娠糖尿病而开启的，以帮助胎儿应对母亲血液中的高葡萄糖水平
肠道产生的胰岛素也可能有局部作用，支持快速发育的肠道生长
什么在出生时关闭了胰岛素制造程序也是未知的
然而，根据Itzkovitz的说法，关键问题是它是否可以重新打开
Itzkovitz说:“也许有一天，这种制造胰岛素的休眠程序可以在糖尿病患者中被唤醒。”
“如果是这样的话，肠内壁的细胞可以成为胰岛素的一个很好的来源，因为它们会不断更新——这对1型糖尿病患者来说是一个特殊的优势，因为他们的胰岛素制造细胞会不断被免疫系统破坏
" 在二型糖尿病患者中，β细胞也经常丢失，因为它们在处理高葡萄糖水平的负担下崩溃
到目前为止，用细胞移植来替代损失来治疗糖尿病的研究主要依赖于使用干细胞或β细胞以外的工程细胞来生产胰岛素
Konnikova说:“我们发现的FIKL细胞的优势在于，它们天然含有制造胰岛素的工作程序。”
“如果我们能找到调节这个程序的线索，我们也许有一天能根据需要打开它
"
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