《Cell Metabolism》新技术为β胰岛素细胞的再生铺路

胰岛β细胞能生产胰岛素，维持血糖平衡。β细胞的损伤和数目减少会导致1型和2型糖尿病，利用单细胞RNA测序，加利福尼亚大学圣地亚哥分校（UCSD）医学院的研究团队，首次绘制了β细胞的生长调节途径，这些有用的信息可以被用来诱导β细胞的再生。研究结果发表在5月2日出版的《Cell Metabolism》杂志。

　　

           

图中散发绿色荧光的是β细胞

生物通报道：“如果我们能找到一种药物使β细胞生长，就能改善糖尿病患者的血糖，”UCSD医学院细胞与分子医学系教授Maike Sander医学博士说。“通常患者体内仍有残余的β细胞，但是依靠这些细胞不足以维持正常的血糖水平。”

当人还在子宫内时，β细胞就开始产生，出生后继续保持再生。但是随着年龄的增长，细胞再生速度下降，新生细胞数量就会减少。另一方面，β细胞扩增的主要方法是通过细胞分裂，但是体内具有分裂能力的β细胞较为罕见（数量占比＜1%）。因此，科学家们一直在研究β细胞生长的分子途径，希望找到潜在的治疗方法，帮助糖尿病患者恢复糖尿病发病后的血糖调节。

Sander和Chun Zeng博士利用单细胞RNA测序，对单个β细胞的分子特征和代谢活性进行描述，将具有分裂能力的β细胞与其他β细胞细致地区分开来。从这些RNA信息中，研究人员确定了β细胞分裂时被激活的基因通路，窥探了可能的药物靶标。

（图片摘自原文）

“由于罕见的可分裂型β细胞被99%的非分裂型细胞掩藏着，过去没有人能做到单独对它们进行基因表达分析，”Sander说。“新技术使处于不同增殖状态的单个β细胞的深入表征成为可能。它为我们勾划出了使β细胞进入细胞分裂的助推器们，利用这些线索，我们可以尝试开发药物刺激某些途径。”

最终，根据这项研究，科学家们是否能成功刺激β细胞生长，改善糖尿病的干预治疗，仍有待观察。但是它所包含的新信息已经敲开了胰岛细胞再生的发现之门。

原文标题：Pseudotemporal Ordering of Single Cells Reveals Metabolic Control of Postnatal β Cell Proliferation

延伸阅读：

美国范德堡大学的科学家有证据表明，胰腺的胰岛素分泌β细胞具有再生能力。这一惊人的发现，发表在2014年3月份的《Cell Metabolism》杂志，向我们表明，通过了解β细胞如何再生，有一天科学家或许可以阻止或逆转糖尿病的上升趋势。（四篇论文跟踪胰岛β细胞的再生能力）

过去科学家们认为β细胞无法再生，它们的丧失是不可逆的；事实上，到目前为止，1型糖尿病被公认为无法治愈，病变一旦发生，患者需要终身接受胰岛素注射治疗进行控制，给患者带来极大的不便和痛苦。来自瑞士日内瓦大学的研究人员发现，不同于人们以往的猜测，直到青春期，胰腺都有着极强的适应能力，并具有巨大的自我修复潜能。这一重要的研究发现发布在2014年8月20日的《Nature》杂志上（Nature发布再生医学惊人发现 ）。

在1型和2型糖尿病中，体内产生胰岛素的β细胞数量在减少，胰腺不得不拼命产生人体所需的胰岛素。因此，科学家一直在苦苦寻找各种方法，来产生新的β细胞，或寻找β细胞的替代，或刺激β细胞体内再生。2015年山伊坎医学院的研究人员筛选了超过100,000种潜在的药物，发现只有一种药物——骆驼蓬碱（harmine），可驱动产生胰岛素的人类β细胞进行增殖，相关研究结果发表在《Nature Medicine》杂志（Nature子刊糖尿病再生医学突破 ）。

2016年12月，苏黎世联邦理工学院的研究人员在《Science》杂志上发布了自己开发的人造β细胞。研究显示，天然β细胞会做的事人造β细胞都能做到。它们能检测血液中的葡萄糖浓度，生产足够的胰岛素有效降低血糖水平。（Science重要成果：人造β细胞为糖尿病带来新希望）

2017年5月，这篇华人（Chun Zeng博士）一作的《Cell Metabolism》又将β胰岛素细胞的再生之路向前推进了一码。