Nová zjištění odhalují, jak podtypy β-buněk ovlivňují vývoj diabetu 2. typu

Pokud se to zdálo, že více lidí, které znáte, se vyvíjí diabetes, máte pravdu. Epidemie diabetu se nevolána epidemie za nic: Podle Americké asociace diabetu se v roce 2021 přibližně více než 10% americké populace – přibližně 38,4 milionu lidí – v roce 2021 diagnostikovalo 1,2 milionu více lidí.

Diabetes typu 2 se vyskytuje, když vaše tělo vyvine odolnost vůči inzulínu, hormonu, který pomáhá regulovat hladiny glukózy v krvi. Inzulín je vylučován Pankreatické buňky Volají p-buňky a v T2D zvyšují produkci inzulínu, aby se pokusili regulovat hladinu glukózy v krvi, ale i to je nedostatečné a p-buňky se v průběhu času nakonec vyčerpá. Díky jejich důležitosti určuje funkční hmotnost β-buněk nebo celkový počet β-buněk a jejich funkce riziko diabetu člověka.

Β-buňky nejsou homogenní, a to ani v rámci jediného jedince a skládají se z různých „podtypů“, z nichž každá má vlastní sekreční funkci, životaschopnost a schopnost rozdělit se. Jinými slovy, každý podtyp β-buněk má jinou úroveň kondice a čím vyšší, tím lepší. Když se vyvíjí diabetes, změní se proporce některých podtypů β-buněk. Klíčovou otázkou však zůstává: Jsou poměr a kondice různých podtypů β-buněk změněna cukrovkou nebo jsou změny zodpovědné za tuto nemoc?

Cue Guoqiang Gu, Emily Hodges a Ken Lau, členové fakulty Vanderbilt, kteří se rozhodli odpovědět na tyto otázky a další. Jejich nedávná práce, Publikováno v Přírodní komunikaceje krok k určení, zda je možné zvýšit funkční hmotnost β-buněk, aby se snížilo riziko T2D. Gu a Lau jsou profesory buněčné a vývojové biologie a Hodges je docentem biochemie.

Studium podtypů β-buněk je náročné. Nejběžnější metodou jejich studia se nazývá „terminální zkoumání vzorků na úrovni jedné buňky“, což znamená, že vědci mohou studovat konkrétní podtypy β-buněk pouze jednou a pouze tehdy, když jsou plně rozvinuté, což jim vylučuje zkoumání specifického podtypu buněk v odlišných stádiích v diferenciaci, zrání, proliferaci, proliferaci, smrt a více. Pokud by mohli sledovat β-buňky ve více stádiích, mohli by vědci lépe pochopit, jak se buňky stavy unášejí v průběhu času nebo za různých fyziologických podmínek.

Gu, Hodges a Lau vyvinuli metodu, která se tomuto problému vyhýbá nesmazatelným označením Progenitorové buňky To vede k podtypům p-buněk s různými kombinacemi exprese genu. Značení umožnilo vědcům sledovat stejné podtypy β-buněk v průběhu času v různých stádiích, což jim umožnilo s důvěrou řešit otázky o podtypech β-buněk.

Výzkumná práce přinesla tři primární výsledky:

1. Progenitorové buňky, které způsobují vznik p-buněk s různými markery genové exprese u embryonálních myší, způsobují podtypy β-buněk s různou úrovní kondice u dospělých myší. To pomáhá vědcům pochopit, jak vznikají různé podtypy β-buněk, a mohlo by jim jednoho dne pomoci manipulovat s progenitorovými buňkami, aby upřednostňovaly určité podtypy před ostatními a snížily riziko diabetu.
2. Živiny, které mateřské myši konzumují, mají jasný účinek na podíl vysokofrekvenčních podtypů β-buněk s nízkou rytířství v jejich štěňátkách. Například, když byly mateřské myši na a Dieta s vysokým obsahem tuku a obézní, jejich štěňata měla méně β-buněk, které lépe reagovaly Hladiny glukózy. Tento model obezity ukazuje, že obezita matek zvyšuje riziko diabetu pro potomky. To dává vědcům a klinickým lékařům lepší pochopení dědičných faktorů a anamnézy matky, které mohou někoho předisponovat k diabetu.
3. Podtypy β-buněk identifikovaných u myší mají paralely v lidském slinivce. Ve skutečnosti bylo u pacientů s T2D sníženo, že podtyp p-buněk bude mít u lidí vyšší kondici u lidí. Ačkoli zjištění ze studií na zvířatech nejsou vždy přímo použitelná pro lidi a lidské zdraví, tyto výsledky naznačují, že p-buněčné podtypy u myší mohou být užitečné pro pochopení biologie člověka a riziku diabetu.

Vědci nyní doufají, že prozkoumají, jak jsou epigenetické vzorce (výše uvedené markery genové exprese) vytvářeny a udržovány v různých podtypech p-buněk a jak znepokojující tyto vzorce ovlivňuje kondici β-buněk.

„Díky tomuto a dalšímu výzkumu je možné jednoho dne vytvořit doplněk stravy pro těhotenství, který by mohl snížit riziko diabetu pro děti,“ řekl Gu.

Zvyšuje další otázky, které se spojují s potenciálními terapiemi cukrovky: Zlepšuje modulační methylaci DNA (epigenetický marker) funkční kvalitu lidských embryonálních kmenových buněk odvozených od P? Pokud ano, mohou být tyto buňky podobné β a β použity pro založené na transplantaci Diabetes Terapie, ve kterých pacienti s T2D dostávají β-buňky vyšší kondice?

Tyto otázky je třeba prozkoumat.