两篇文章共同阐述胰腺内分泌细胞的分化和起源

时间：2022-04-19 00:00:00 来源：网络整理

胰腺是一个重要的代谢调节器。当胰腺细胞停止产生足够的胰岛素时，血糖水平就会危险地上升——一种被称为高血糖的现象——从而引发糖尿病。日内瓦大学(UNIGE)的一个研究小组发现，其他成熟的胰腺细胞可以适应并部分弥补胰岛素的缺乏，他们证明，β细胞来源的干细胞只存在于胚胎发育过程中。这一发现结束了长期以来关于成人胰腺干细胞是否存在的争论。成人胰腺干细胞在出生后会产生新的分化的产生激素的细胞。科学家们还成功地精确地定义了胰腺内分泌细胞的“身份证”，这是一种很有前途的生产替代胰岛素分泌细胞的工具。

这些结果发表于Cell Reports和Nature Communications。

糖尿病是常见的代谢性疾病。它的特征是当负责产生胰岛素的胰腺细胞(β细胞)被破坏或不再能够产生足够数量的这种调节激素时，就会发生持续性高血糖。

糖尿病是一种常见的代谢性疾病。其特点是当负责产生胰岛素的胰腺细胞（β细胞）被破坏或不再能够产生足够数量的这种调节激素时，就会发生持续性高血糖。自2010年以来，佩德罗·埃雷拉（pedro Herrera）的团队进行的研究显示，其他胰腺内分泌细胞，即α、δ和γ细胞，当β细胞缺失或有缺陷时，它可以“学习”产生胰岛素。在小鼠和人类身上观察到的这种现象证明了胰腺细胞的可塑性，并为新的治疗策略铺平了道路。

胰腺内分泌干细胞寿命短

在最近的两份出版物中，Herrera的团队报告了胰腺细胞形成机制知识的新进展，以及定义每种不同胰岛内分泌细胞类型特性的基因表达谱。第一项研究发表在《Cell Reports》的封面上，表明胰腺内分泌细胞都来源于未分化的祖细胞，这些祖细胞只在胚胎发育期间出现，而不是出生后出现。

Herrera解释说：“直到现在，一些科学家还认为胰腺内干细胞可以终生存活。”。佩德罗·赫雷拉团队的研究员、这项研究的第一作者Marta perez-Frances补充说：“我们的研究表明情况并非如此。事实上，出生后出现的所有胰腺激素产生细胞都来源于现有分化细胞的分裂，这些细胞是在胚胎和胎儿时期由未分化的祖细胞产生的。”

为了解释这一机制，科学家们制作了小鼠模型，在该模型中，不同类型的胰腺内分泌细胞在不同的发育阶段用荧光示踪剂进行基因标记，以便在出生后追踪它们。这些细胞被追踪到小鼠10个月大时。

详细的身份证

在《Nature Communications》上发表的第二篇文章中，pedro Herrera的团队专注于胰腺内分泌细胞的基因表达谱。“精确地定义这些细胞的‘身份证’现在帮助我们设计一种工具，旨在工程细胞替代疗法治疗糖尿病。例如，这种疗法可能包括在体外制造胰岛素产生细胞，或通过利用我们已经发现的非β细胞的可塑性来刺激胰腺再生。”pedro Herrera实验室的第一作者和博士后研究员Léon van Gurp解释说。具有稳定功能特性的替代细胞的生成对于发展基于细胞的治疗退行性疾病的疗法至关重要。然而，它们的生成需要可靠的工具来准确评估细胞的身份。为此，研究人员对单细胞转录组进行了广泛的荟萃分析，即对从人类胰岛分离的单个内分泌细胞表达的基因进行分析(这些细胞在胰腺内分成小“簇”)。

对稳定表达的基因集的识别允许精确定义每种胰腺内分泌细胞类型的遗传特征。“我们的工作没有立即临床转化。然而，通过破译控制细胞特性构建的详细机制，它为开发创新的治疗方法铺平了道路，用于治疗糖尿病和其他与任何特定类型细胞丢失相关的病理。”pedro Herrera总结道。

作者生成的基因列表可以从分子特征数据库(https://www.gsea-msigdb.org/gsea/msigdb)或通过网络应用程序scpancMeta (https://rapps.hirnetwork.org/scpancMeta)下载。

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