物理科技生物学-PHYICA

小鼠胰腺β细胞的增加为张擎未来的糖尿病治疗铺平了道路

医学研究 2021-09-30 21:51:54

胰岛的横截面,胰岛是胰腺内的一簇细胞,负责产生和释放调节葡萄糖水平的激素

β细胞中的胰岛素呈青色,导管细胞中的细胞角蛋白19呈绿色,导管细胞中的红色荧光蛋白呈红色,细胞核呈蓝色

荣誉:米盖尔·安吉尔大师/CRG 一个研究小组发现了一种基因的作用,这种基因对于增加胰腺早期发育过程中产生胰岛素的细胞数量至关重要

这些发现可能会支持糖尿病的研究工作,并最终导致该疾病的新的替代疗法

该发现发表在《基因与发展》杂志上

基因组调控中心(CRG)、贝尔维奇生物医学研究所(IDIBELL)和巴塞罗纳大学的研究人员在小鼠和斑马鱼模型以及人类胰腺器官中研究了RE1沉默转录因子基因,也称为REST

研究人员先前怀疑该基因在胰腺发育中的作用,尽管迄今为止的研究还没有定论

他们发现REST在尚未分化的胚胎胰腺细胞(也称为祖细胞)以及形成胰管的成人细胞中表达

研究人员没有在产生胰岛素的成人β细胞中检测到REST活性

用小鼠模型进行的实验表明,在早期胚胎阶段,即胰腺形成之前,敲除REST基因会导致产生胰岛素的细胞数量翻倍

这些细胞一直保持到成年,所有小鼠的体重都正常

使用斑马鱼模型的进一步实验发现了类似的促进β细胞形成的作用

一个18天大的胰腺,用红色的胰岛素、绿色的胰高血糖素和蓝色的胰管蛋白染色

使用光学投影断层摄影获得的图像

荣誉:米盖尔·安吉尔大师/CRG 在胰腺已经形成后,灭活REST不能促进β细胞的形成

出生后不久休息不活跃的小鼠表现出对内分泌细胞形成的短期促进作用,但这种作用在成年后没有持续

虽然研究人员确实检测到内分泌基因的活性增加,但在人类胰腺器官中失活REST并没有导致β细胞的形成

“虽然对胰腺的发育很重要,但我们已经表明REST并不是内分泌分化的唯一守护者

然而,如果有一天我们想出一种未来的药物混合物来促进胰腺中产生胰岛素的细胞,我怀疑REST抑制剂将是配方的一部分

我们现在正在测试REST抑制剂是否可以用来人工促进培养皿中β细胞的形成,”该研究的资深作者、CRG大学调节基因组学和糖尿病小组组长Jorge Ferrer说

胰岛的横截面,胰岛是胰腺内负责产生和释放调节葡萄糖水平的激素的细胞群

β细胞中的胰岛素被染成红色,内分泌细胞中的Glut 2被染成绿色,细胞核被染成蓝色

荣誉:米盖尔·安吉尔大师/CRG 能够增加或替代胰腺中产生胰岛素的β细胞数量的新疗法和疗法将改变糖尿病的治疗,糖尿病影响着全球4亿多人

对于1型糖尿病患者来说,每日注射胰岛素的唯一替代疗法是移植,这需要通过服用免疫抑制剂药物产生潜在的副作用,并受到器官捐献者短缺的阻碍

能够直接在胰腺中增加现有的数量将会绕过这些障碍

“REST加入了胰腺发育过程中内分泌分化的显性抑制因子的一个非常短的列表,”该研究的合著者、与IDIBELL和巴塞罗那大学联合合作的研究人员Meritxell Rovira说

“REST调节剂很可能在未来的操作中发挥重要作用,以促进实验模型系统或糖尿病替代疗法中的内分泌生成

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