德國研究人員發(fā)現(xiàn)兩種能產(chǎn)生胰島素的β 細胞亞型

據(jù)Dror E 2023年3月16日（Cell Metabolism，2023 Mar 16.doi:10.1016/j.cmet.2023.03.008.）報道，德國馬普研究所等機構(gòu)的研究人員通過研究識別出了兩種不同的產(chǎn)生胰島素的β 細胞亞型，其每一種都具有關(guān)鍵的特征，或許能被用來更好地理解并治療人類的1 型和2 型糖尿病。

β 細胞是機體代謝平衡的關(guān)鍵守護者，其也是唯一能產(chǎn)生胰島素的細胞，能通過指定飲食中的糖類立即使用或存儲來調(diào)節(jié)機體的血糖水平；在1 型糖尿病中，β 細胞往往會被宿主機體自身的免疫系統(tǒng)所攻擊，從而促使機體無法產(chǎn)生胰島素。 而2 型糖尿病則產(chǎn)生于機體的胰島素耐受，來自個體飲食中產(chǎn)生的過量的血糖會促使胰腺中的β 細胞加班工作，最終β 細胞就不能跟上正常發(fā)揮作用的節(jié)奏，從而就會使得血糖的濃度上升到危險的水平。

這兩種疾病都能通過增強胰島素的作用或通過提供胰島素，亦或者是通過增強其活性并將胰島素釋放到血液中來治療；有些1 型糖尿病患者或許會選擇進行β 細胞的移植，在這種實驗性程序中，來自供體機體的功能性細胞會被植入到患者的胰腺中。該研究結(jié)果揭示了多條潛在的通路，其或能為未來糖尿病新型療法的開發(fā)指明道路，比如通過調(diào)整胰腺中β 細胞亞型的比率來確保其能實現(xiàn)最佳的功能。 所有細胞都會存在某種程度的變化，但這兩種β 細胞亞型則是離散的，且彼此之間并不相同，這就表明，其作為胰島素產(chǎn)生者，或許具有兩種不同但卻非常必要的功能，其都是“專家”，但各司其職。 研究人員還在糖尿病患者中觀察到了一種亞型和另一種亞型之間比率的不同， 理解這兩種細胞類型及彼此之間的關(guān)聯(lián)或許能幫助研究人員繪制出一幅完整的糖尿病發(fā)病機制圖譜并為開發(fā)新型療法提供新的機會。 該研究首次清楚地劃分了特定細胞亞型的特征，而這些研究發(fā)現(xiàn)是在小鼠模型和人類β 細胞樣本中發(fā)現(xiàn)的。研究人員將這兩種β 細胞亞型描述為βHI 和βLO，其二者在特定的功能、尺寸、形狀和表觀基因組特征等方面存在一定的差異，同時其還表現(xiàn)出了完全不同的細胞表面標志物模式，這或許就能幫助細胞發(fā)送并接受化學(xué)信息，βHI 細胞似乎在2 型糖尿病中更為普遍一些。 重要的是，這種亞型能通過一種名為CD24 的蛋白的存在或不存在來進行區(qū)分，CD24 能作為一種特殊的標志物來允許針對一種類型而并非另一種類型，這種區(qū)分或許就能指導(dǎo)研究人員開發(fā)更為精準的糖尿病療法策略，同時提供一種關(guān)鍵的工具來促使糖尿病研究人員更好地深入研究不同的細胞類型。

同時， 相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)還能重塑人們理解機體在生命早期形成β 細胞的方式和機制，β 細胞是機體中壽命最長的細胞之一，其壽命長達30~40年，與所有細胞一樣，最早的β 細胞來自干細胞，而干細胞是一張白紙，其能分化為組成機體的許多不同的細胞類型在，這一過程主要由稱之為轉(zhuǎn)錄因子的特定蛋白質(zhì)所引導(dǎo)，其能開啟或關(guān)閉基因的表達。然而，該研究表明，β 細胞或許就是一個特例，表觀遺傳劑量（并不是轉(zhuǎn)錄因子）或許是決定β 細胞轉(zhuǎn)化為βHI 或βLO 細胞背后的驅(qū)動力，而這是研究人員首次證明表觀遺傳劑量能改變相關(guān)細胞類型的比率。

與轉(zhuǎn)錄因子一樣，表觀遺傳標志物還能告訴基因何時處于活躍狀態(tài)及何時沉默，表觀遺傳劑量指的就是這些標志物的數(shù)量或水平。 在β 細胞中，研究人員此前識別出了一種稱之為H3K27me3 的表觀遺傳學(xué)標記或許能作為細胞分化的關(guān)鍵驅(qū)動子，但在該研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，同一標志物的劑量或許能控制βHI 和βLO 細胞的數(shù)量，因此這或許就為開發(fā)潛在的新型糖尿病療法提供了一種新型靶點。

綜上，該研究結(jié)果表明，表觀遺傳劑量能作為細胞亞型分化的一種新型調(diào)節(jié)子，同時研究人員還識別出了兩種新型功能不同的β 細胞亞型。