我们的血糖水平的平衡依赖于胰腺β细胞感知葡萄糖和释放胰岛素的能力。当这些细胞无法正常工作时,可能会导致糖尿病。以前,科学家们认为β细胞需要其他胰腺激素产生细胞的支持才能有效发挥作用。然而,日内瓦大学(UNIGE)研究人员现在显示了相反的结果:在仅具有胰腺β细胞的成年小鼠中,血糖的调节和对胰岛素的敏感性实际上优于典型小鼠。这项具有重大临床意义的突破性发现详细记录在《自然代谢》杂志上。
2010年,由UNIGE医学院遗传医学与发展系及糖尿病中心的教授Pedro Herrera领导的研究小组发现胰腺细胞适应其功能的惊人能力。当β细胞早期丧失时,通常产生激素如胰高血糖素或生长抑素的其他内分泌细胞可以开始改为制造胰岛素。
“以前人们认为分化的成年细胞无法再生或改变其功能。刺激这种细胞适应性可能会导致新的糖尿病治疗方法。但如果所有内分泌胰腺细胞失去其原始角色,开始产生胰岛素会发生什么呢?这就是我们在最新研究中希望探索的内容,”Pedro Herrera解释道。
其他内分泌细胞并不是必要的
人们普遍接受β细胞需要其他激素产生细胞的存在——这些细胞创造α、δ和γ激素——才能在胰腺小岛中良好地发挥作用。“为了测试这一点,我们创造了可以在成长期选择性去除所有非β细胞的老鼠,这使我们得以检查β细胞如何处理血糖的调节,”Pedro Herrera实验室的研究员、该研究的主要作者Marta Perez Frances表示。“令人惊讶的是,我们的小鼠成功地维持了有效的血糖控制,并且比对照组更健康!”
即使在高脂饮食或胰岛素抵抗测试下,这些小鼠在所有目标组织,特别是脂肪组织中显示出增强的胰岛素敏感性。这是为什么呢?“身体通过招募来自胰腺以外的激素细胞来适应,以应对胰高血糖素和其他胰腺激素的丧失,”Pedro Herrera指出。“这清楚地表明,胰腺小岛中的非β细胞在维持血糖平衡方面并不是必不可少的。”这些发现是出人意料的,并挑战了以往的假设。
新兴的治疗方法
通常,当胰岛素不足时,约2%的胰腺细胞会转换其角色。下一步是找到一种能够触发并增强这种转变的分子。另一种方法可能涉及在实验室中分化干细胞,以生成新的β细胞用于移植到患者体内。“我们的发现提供了强有力的证据,表明针对胰岛素产生细胞的方法可能非常有效,”Pedro Herrera热情地表示。“我们研究的下一个阶段将专注于确立来自糖尿病和非糖尿病个体的非β细胞的分子和表观遗传特征,希望发现可能使我们能够在糖尿病病理背景下诱导这种转变的因素。”