在产生胰岛素的细胞中，METTL3激活的IDO1-色氨酸途径可提高移植细胞的存活率，并减轻糖尿病小鼠体内胰岛细胞的凋亡

《The FASEB Journal》：METTL3-Activated IDO1-Kynurenine Pathway in Insulin-Producing Cells Enhances Graft Survival and Attenuates Endogenous Islet Apoptosis in Diabetic Mice

摘要

由人类羊膜上皮干细胞衍生的胰岛素生成细胞为糖尿病的细胞替代疗法提供了一种有前景的策略。然而，移植物存活率低以及免疫排斥仍是其临床应用的主要障碍。我们之前的研究已表明，METTL3过表达可提高胰岛素生成细胞的诱导效率和成熟度，但它是否能改善体内移植效果及其相关机制仍有待探究。我们将野生型胰岛素生成细胞和METTL3过表达的胰岛素生成细胞移植到链脲佐菌素诱导的1型糖尿病小鼠的肾包膜下，通过检测血糖、血清C肽水平、体内GFP荧光成像及组织学变化来评估移植物存活情况。对肠道内容物进行非靶向代谢组学分析后，发现了差异性代谢物。在体外实验中，通过西方印迹法、RT-qPCR、免疫荧光法和ELISA检测了METTL3、IDO1与色氨酸酮之间的关联。通过四组干预实验（野生型胰岛素生成细胞、野生型胰岛素生成细胞+色氨酸酮、METTL3过表达的胰岛素生成细胞、METTL3过表达的胰岛素生成细胞+1-MT）来评估色氨酸酮的因果作用。通过免疫荧光法和免疫组织化学法检测内源性胰岛细胞的凋亡情况以及局部免疫细胞的浸润程度。与野生型胰岛素生成细胞组相比，METTL3过表达的胰岛素生成细胞移植后显著改善了血糖控制，并延长了移植物存活时间。该组内源性胰岛细胞的胰岛素表达升高，BAX蛋白减少，而Bcl-2蛋白增多。该组的血清C肽水平也更高。非靶向代谢组学分析发现，METTL3过表达的胰岛素生成细胞组肠道内容物中的色氨酸酮含量显著升高。该组血清中的色氨酸酮水平也明显上升（p?p?+CD4⁺ T细胞数量增加，而移植受累肾脏中的CD8+ T细胞浸润减少，这两种效应均会被1-MT消除。本研究表明，METTL3过表达与IDO1的上调以及全身色氨酸酮水平的升高有关。这些变化有助于提高移植物存活率并减少内源性胰岛细胞的凋亡。干预实验进一步证实，色氨酸酮是实现这些作用的必要条件。这些发现提示，METTL3-IDO1-色氨酸酮通路可能是改善糖尿病细胞替代疗法的潜在靶点。

图形摘要

胰岛素生成细胞中METTL3的过表达会提升IDO1的表达及色氨酸酮的生成，从而在糖尿病小鼠中促进免疫耐受并保护内源性胰岛细胞。这些变化有助于提高移植物存活率，减少胰岛细胞凋亡，进而改善血糖控制。干预实验进一步证明了IDO1–色氨酸酮通路在发挥METTL3的保护作用中的关键作用。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性说明

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