胰腺胰岛蛋白质组学揭示1型糖尿病早期阶段内质网应激减弱与炎症增强的分子特征

本研究针对1型糖尿病（T1D）早期（stage 1）胰岛β细胞功能衰退的分子机制不明问题，通过激光显微切割联合质谱技术，首次揭示多自身抗体阳性（mAAb+）供体胰岛中蛋白质合成通路抑制、内质网应激（UPR）减弱与免疫应答增强的特征性改变。研究发现202个差异蛋白，为理解T1D发病早期β细胞功能障碍提供了新视角，相关数据已发表于《Diabetologia》。

　　

背景与问题
1型糖尿病（T1D）在出现临床症状前存在长达数年的无症状期，此阶段虽可通过自身抗体（AAb）和遗传风险预测疾病进展，但β细胞功能衰退的分子机制仍是未解之谜。传统观点认为内质网应激（UPR）和胰岛炎症（insulitis）是主要驱动因素，然而临床观察显示：仅11%的stage 1供体存在insulitis，且β细胞质量未见显著下降。这种矛盾现象促使研究者思考——在免疫浸润尚未形成规模时，β细胞自身是否存在更早的分子异常？

研究设计与方法
美国太平洋西北国家实验室联合佛罗里达大学团队，利用nPOD组织库中5例AAb⁺（含3例多抗体阳性mAAb⁺）与5例匹配对照的冷冻胰腺样本，通过激光显微切割（LMD）精准获取胰岛组织，结合高灵敏度纳米蛋白质组学平台（检出4500种蛋白，2165种可定量），重点比较mAAb⁺与对照组的差异。技术核心包括：在线固定化胰酶消化、5小时液相色谱梯度分离、Orbitrap Q-Exactive Plus质谱检测，数据经MaxQuant处理并采用混合效应模型统计。

关键发现

1. 翻译机制全面抑制
   40S/60S核糖体亚基（如RPS6、RPL7）表达显著降低，提示蛋白质合成能力受损。这与病毒感染或干扰素（IFN）应激下的细胞反应特征一致。

2. 内质网质量控制失调
   折叠伴侣蛋白（CALR、CANX、HSPA5/BiP）和蛋白二硫键异构酶（P4HB、PDIA2）表达下降，颠覆了"UPR过度激活导致β细胞死亡"的传统假设，表明stage 1胰岛可能丧失应激适应能力。

3. 免疫应答前移
   HLA I类分子超表达与T细胞相关蛋白（PRKAR2B、ILF2）上调，证实即使无显著insulitis，β细胞已启动免疫交互。单细胞RNA-seq数据交叉验证显示NPTX2（神经元五聚蛋白2）在β细胞亚群特异性高表达，免疫荧光证实其定位胰岛素⁺细胞。

4. 代谢重编程现象
   糖酵解酶（ALDOA、PKM）上调而FBP1（果糖-1,6-二磷酸酶1）下调，反映β细胞能量代谢异常可能早于胰岛素分泌缺陷。

结论与意义
该研究首次绘制了人类stage 1 T1D胰岛的蛋白质组图谱，揭示β细胞在免疫攻击前已出现"三重打击"：翻译机器瘫痪、内质网功能退化与代谢亢进。特别值得注意的是，内质网应激响应减弱与HLA I上调的关联，暗示β细胞可能通过抑制UPR来维持抗原呈递功能。这些发现为开发早期干预靶点（如核糖体激活剂或NPTX2调节剂）提供了新思路，数据集已公开于MassIVE（MSV000090212），将成为T1D机制研究的重要资源。