胰腺内分泌细胞的起源有了新的发现

胰腺是一个关键的代谢调节器。当胰腺β细胞停止产生足够的胰岛素时，血糖水平就会危险地升高，这种现象被称为高血糖症，从而引发糖尿病。在发现。。。

　　

               

Pedro Herrera的团队报告了胰腺细胞形成机制的新发现，以及定义胰腺不同类型内分泌细胞身份的基因表达谱。图片来源:Pedro Luis Herrera

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，血糖水平就会上升到危险的水平，这种现象被称为高血糖，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。这些结果可以在《细胞报告》和《自然通讯》上阅读。

糖尿病是常见的代谢性疾病。它的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,研究团队执行的佩德罗Herrera,医学遗传学系的教授和发展和UNIGE医学院糖尿病中心,以及在日内瓦遗传学和基因组学研究所(iGE3)显示,胰腺内分泌细胞即α,三角洲和γ细胞,当β细胞缺失或有缺陷时，它们会产生对代谢平衡有用的其他激素，从而“学会”产生胰岛素。在小鼠和人类身上观察到的这一现象，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

在最近的两篇文章中，Pedro Herrera的团队报道了胰腺细胞形成机制的知识和定义每种不同胰岛内分泌细胞类型的基因表达谱方面的新进展。第一项发表在《细胞报告》封面上的研究表明，胰腺内分泌细胞都来源于未分化的祖细胞，这些祖细胞只出现在胚胎发育期间，而不是出生后。

“直到现在，一些科学家认为胰腺内干细胞在整个生命中都存在，”佩德罗·埃雷拉解释说。佩德罗·埃雷拉团队的研究员、这项研究的第一作者玛尔塔·佩雷斯-弗朗西斯补充说，他们的“工作表明情况并非如此。事实上，出生后出现的所有产生胰腺激素的细胞都是由胚胎和胎儿时期未分化的祖细胞分化而来的。”

为了解释这一机制，科学家们制作了小鼠模型，在不同的发育阶段，用荧光示踪剂对不同类型的胰腺内分泌细胞进行基因标记，以便在出生后追踪它们。这些细胞可以追溯到10个月大的老鼠，那时老鼠已经老了。

详细的身份

在《自然通讯》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。