科学家发现失去关键类型的胰腺细胞可能导致糖尿病的发生

　　多种类型的β细胞在胰腺中产生胰岛素，帮助平衡血糖水平。威尔康奈尔医学院的调查人员最近进行的一项研究显示，胰腺中一种高生产力的β细胞的丧失有可能导致糖尿病的发生。

　　由CD63hiβ细胞制成的移植假小体。资料来源：威尔-康奈尔医学院

　　该研究最近发表在《自然-细胞生物学》上，由威尔康奈尔医学院医学副教授James Lo博士领导，研究了小鼠单个β细胞的基因表达，以确定胰腺中不同β细胞类型的数量。研究小组发现了四种不同类型的β细胞，其中一组被称为cluster 1，由于其卓越的胰岛素生产和糖代谢能力而脱颖而出。该研究还显示，这种特殊类型的β细胞的丧失可能与2型糖尿病的发展有关。

　　罗博士说："在这之前，人们认为一个β细胞就是一个β细胞，他们只是计算总的β细胞，"他也是威尔康奈尔医学中心的威尔代谢健康中心和心血管研究所的成员，以及纽约长老会/威尔康奈尔医学中心的心脏病专家。"但这项研究告诉我们，对β细胞进行亚型化可能很重要，我们需要研究这些特殊的第1群β细胞在糖尿病中的作用。"

　　威尔康奈尔医学中心的Doron Betel、Jingli Cao、Geoffrey Pitt和Shuibing Chen博士与Lo博士合作开展了这项研究。

　　研究人员使用一种称为单细胞转录组学的技术来测量单个小鼠β细胞中表达的所有基因，然后利用这些信息将它们分为四种类型。第1组β细胞具有独特的基因表达特征，包括高表达的基因，这些基因帮助称为线粒体的细胞动力室分解糖，并为它们分泌更多胰岛素提供动力。此外，他们可以通过CD63基因的高表达将第1组β细胞与其他β细胞类型区分开来，这使他们能够使用CD63蛋白作为这种特定β细胞类型的标记。

　　当研究小组观察人类和小鼠的β细胞时，他们发现CD63基因高表达的第1簇β细胞比CD63低表达的其他三种类型的β细胞在对糖的反应中产生更多的胰岛素。

　　"它们是非常高功能的β细胞，"Lo博士说。"我们认为它们可能承担了生产胰岛素的大部分工作量，因此它们的损失可能会产生深远的影响。"

　　在喂食肥胖诱导的高脂肪饮食的小鼠和患有2型糖尿病的小鼠中，这些产生胰岛素的动力型β细胞的数量减少了。

　　他说："因为cluster 1/高CD63细胞的数量减少了，胰岛素生产可能会减少，这可能在糖尿病的发展中起着重要作用。"

　　将具有高CD63产量的β细胞移植到患有2型糖尿病的小鼠体内，使其血糖水平恢复正常。但移除移植的细胞后，高血糖水平就会恢复。将低CD63产量的β细胞移植到小鼠体内并不能使血糖恢复到正常水平。移植的低CD63β细胞反而出现了功能紊乱。

　　Lo博士说，这一发现可能对使用β细胞移植治疗糖尿病有重要意义。例如，只移植高CD63的β细胞可能会更好。他指出，也有可能移植较少的这些高产细胞。Lo博士的团队还发现，与没有糖尿病的人相比，患有2型糖尿病的人的高CD63β细胞水平较低。

　　下一步，Lo博士和他的同事希望找出糖尿病小鼠中高CD63生产的β细胞会发生什么，以及如何使它们不至于消失。

　　我们能弄清楚如何让它们保持更长的时间，存活并发挥作用，这可能会带来更好的方法来治疗或预防2型糖尿病。

　　他们还想研究现有的糖尿病治疗方法如何影响所有类型的β细胞。GLP-1激动剂有助于增加糖尿病患者的胰岛素释放，它与产生CD63的高和低β细胞相互作用。研究还表明，GLP-1激动剂也可能是一种让低CD63产生的β细胞更好地工作的方法。