糖尿病治療新思路：讓胰島細胞“High”起來

本文轉載自“學術經緯”。

最近，加州大學聖地亞哥分校（UCSD）的研究人員採用單細胞RNA測序，首次揭示了調控胰島β細胞生長的信號通路，有望以此誘導其再生，從而為糖尿病的治療帶來了新的線索。這一成果發表在《細胞》子刊《Cell Metabolism》上。

“如果我們能夠找到一種使β細胞生長的藥物，就可能改善糖尿病患者的血糖水平，”文章通訊作者Maike Sander教授說：“這些人通常有殘存的β細胞，但不足以維持正常的血糖水平。”

文章通訊作者Maike Sander教授（圖片來源：UCSD）

當嬰兒還在母體內時，β細胞就已在增殖，並在出生後不久就具備了血糖控制能力。隨著年齡的增長，胰島β細胞的增殖會越來越少，直到所有的β細胞中只有1％具有分裂能力。因此，科學家們一直在研究控制β細胞生長的分子機制，希望找到新的治療方法，以幫助糖尿病患者恢復血糖控制能力。

研究者對出生後一個月內五個不同時間點的小鼠進行了胰島β細胞取樣，對其進行單細胞RNA測序，以得到高分辨率的轉錄組連續動態變化。結果顯示，出生後的胰島β細胞群體在基因轉錄上有著高度的異質性。其中，具有分裂能力的非成熟β細胞有著與眾不同的特性，包括高度活躍的氨基酸和線粒體代謝，以及Srf/Jun/Fos轉錄因子的高表達。實驗顯示，非成熟β細胞中高度活躍的代謝、活性氧和Srf/Jun/Fos轉錄因子的活動在推動其細胞增殖上具有發揮著重要角色。隨著年齡的增長，胰島β細胞內的氨基酸和活性氧水平會不斷下降。

單細胞分析揭示胰島β細胞增殖促進機制（圖片來源：《Cell Metabolism》）

“沒有人在之前做過這樣的分析，因為1％或更少的分裂β細胞被99％的不分裂β細胞所掩蓋，”Maike Sander教授說：“新的技術使得我們能更全面地瞭解不同增殖狀態下單個β細胞的特徵，從而瞭解是怎樣的機制能讓β細胞進入到細胞分裂狀態，並獲得開發可激活相關通路的藥物的線索。”

成熟和非成熟胰島β細胞對比（圖片來源：《Cell Metabolism》）

當然，激活胰島β細胞的生長是否可成為糖尿病的治療策略仍然有待證實，但這一研究提供了驗證這一可能性的新線索。

參考資料：

[1] Pseudotemporal Ordering of Single Cells Reveals Metabolic Control of Postnatal b Cell Proliferation

[2] Pathways leading to beta cell division identified, may aid diabetes treatment