周斌團(tuán)隊(duì)開發(fā)譜系示蹤新技術(shù)揭示胰島beta細(xì)胞來源
Nat Metab | 周斌團(tuán)隊(duì)開發(fā)譜系示蹤新技術(shù)揭示胰島beta細(xì)胞來源
胰島beta細(xì)胞可以分泌胰島素，具有降低血糖的功能，胰島素和胰島alpha細(xì)胞分泌的胰高血糖素協(xié)同作用維持體內(nèi)血糖穩(wěn)態(tài)。糖尿病是一種以高血糖為主要病征的代謝性疾病，具有很多并發(fā)癥，包括心臟病發(fā)作、中風(fēng)、腎衰竭、失明和截肢等，已成為嚴(yán)重威脅人類健康的一大殺手，造成了巨大的醫(yī)療負(fù)擔(dān)。糖尿病主要包括I型和II型兩種，I型主要由于患者本身的免疫系統(tǒng)缺陷引起的beta細(xì)胞選擇性破壞，表現(xiàn)為胰島素缺乏引起的多食多飲多尿，血糖水平升高等。II型糖尿病占總糖尿病患者90%以上，與遺傳、肥胖和缺乏運(yùn)動(dòng)等諸多因素有關(guān)，多為中年以后發(fā)病，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)該類患者體內(nèi)胰島仍有產(chǎn)生胰島素的能力，但beta細(xì)胞數(shù)量顯著少于健康個(gè)體，胰島素處于一種缺乏狀態(tài)。因此，闡明胰島beta細(xì)胞在體內(nèi)穩(wěn)態(tài)和不同病理狀態(tài)下來源，可以為糖尿病的臨床治療提供新的研究方向，具有重要科學(xué)意義。
成體哺乳動(dòng)物胰島中beta細(xì)胞的來源目前仍有較大爭(zhēng)議，主要報(bào)道了兩種不同的機(jī)制：胰島 beta細(xì)胞的自我復(fù)制和由非beta細(xì)胞生成新的beta細(xì)胞（稱為新生）。關(guān)于第一種機(jī)制，不同研究組利用遺傳譜系示蹤技術(shù)證明了beta細(xì)胞自我復(fù)制是哺乳動(dòng)物出生后以及不同損傷條件下產(chǎn)生新beta細(xì)胞的主要手段【1-5】。第二種機(jī)制則認(rèn)為beta可能是通過分化的非beta細(xì)胞轉(zhuǎn)分化或通過胰島干細(xì)胞或祖細(xì)胞的分化而產(chǎn)生的【6-14】。
2021年3月16日，中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所）周斌研究組在Nature Metabolism期刊上在線發(fā)表了的研究成果Pre-existing beta cells but not progenitors contribute to new beta cells in the adult pancreas。該研究開發(fā)了能夠同時(shí)示蹤胰島beta細(xì)胞和非beta細(xì)胞的雙同源重組介導(dǎo)的譜系示蹤新技術(shù)，利用該技術(shù)研究人員揭示了成體胰島beta細(xì)胞的來源，發(fā)現(xiàn)在正常穩(wěn)態(tài)及組織損傷情況下成體胰島beta細(xì)胞來源于自我增殖，而非干細(xì)胞分化。該研究為糖尿病臨床治療研究提供了重要的理論基礎(chǔ)和研究新思路。
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