科学家发现胰岛素生产细胞扩散的一个关键障碍

如果你成为胰岛素抵抗,这是2型糖尿病的前兆,身体试图补偿由生产更多的“测试版”细胞在胰腺中产生的关键激素。研究者一直试图理解为什么这些细胞常常无法繁殖的人继续发展疾病。研究人类和老鼠,乔斯林糖尿病中心的科学家现在发现一个关键的生物机制,成功可以阻止细胞分裂。

更好地了解β细胞增殖过程的最终可能导致对治疗糖尿病患者,其供应这些细胞通常收缩随着时间的推移,Rohit Kulkarni说,医学博士博士,乔斯林的高级研究员和高级作者的一篇论文发表在《关于工作细胞代谢。

β细胞增殖的先前的研究通常集中在启动机制细胞周期导致成功的细胞分裂。“大多数成年哺乳动物β细胞处于静止阶段,所以如果你想把它们进入细胞周期,需要动摇他们的睡眠,”Kulkarni解释道,他也是哈佛医学院的医学教授。多年来,科学家们已经发现了大量的生物机制,帮助启动细胞周期。

“然而,经常的许多β细胞细胞周期开始不完整,因为不适当的监管信号,”Kulkarni笔记。“细胞选择死亡,因为这是一个简单的路线比完成细胞周期。”

试图理解这将失败,他的实验室之前修改过的β细胞缺乏一个分析胰岛素受体,没有分裂,像正常的β细胞。在他们的研究中,科学家们发现这些细胞数量明显小于正常生成β细胞的两种蛋白质的伙伴来帮助分离细胞的染色体在细胞分裂之前。

在最新的研究中,乔斯林团队执行许多实验探索这两种蛋白质的行为,称着丝粒蛋白(CENP-A)和polo-like激酶1 (PLK1),在小鼠和人类和老鼠的细胞。

在他们的实验中,研究人员研究了小鼠β细胞信号修改过缺乏表达的蛋白质和有经验的胰岛素抵抗被放置在高脂肪饮食,或老化,或怀孕。“我们指出缺乏的老鼠CENP-A蛋白质无法弥补胰岛素抵抗通过更多的分泌细胞,”Kulkarni说。

此外,他的团队研究了人类β细胞,发现低水平的CENP-A捐赠者和PLK-1蛋白质在细胞相比,糖尿病患者细胞健康的捐赠者。

更好地了解胰岛素信号影响胰腺β-细胞的生长,乔斯林科学家研究途径中一个叫做FOXM1的蛋白质。这种蛋白质作为转录因子,调节基因通过绑定到它们的DNA区域。FOXM1有助于推动细胞增殖,促进CENP-A的表达和PLK-1。

“我们发现,胰岛素信号可以用PLK-1启动转录因子的结合和CENP-A,老鼠和人类β细胞,”Kulkarni说。“这绑定是迷失在β细胞缺少胰岛素受体,和绑定的丧失会导致细胞死亡,而不是分裂。”

“我们还发现,这种类型的规定是,有趣的是,特定的β细胞,而不是出现在如肝脏和其它代谢细胞类型脂肪细胞,”他说。

鉴于这种新的见解如何β细胞分裂或不分裂,“下一步将开始问我们是否可以针对FOXM1或其他蛋白质通过细胞周期通路,使一个更好的发展,产生更多的β细胞,”Kulkarni说。

治疗的研究可能最终的承诺不仅为1型糖尿病,2型糖尿病,但被β细胞的自身免疫攻击,他补充道。

斯林在纸上的小君方明是第一作者。其他贡献者,所有从斯林,包括梅根·费尔南德斯,Tomozumi Takatani,被刺El Ouaamari Prapaporn Jungtrakoon,大川,艾琳(音译),彭和亚历桑德罗·多利亚。美国国立卫生研究院提供研究资金。

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