2022年9月8日

每一个胰岛都很重要:提高人类胰岛研究影响的新综述

德国糖尿病研究中心DZD

胰岛:小鼠胰岛的典型位置，靠近血管;红色是胰岛素，蓝色是细胞核。图片来源:德累斯顿保罗·朗格汉斯研究所索利梅纳实验室

糖尿病影响着全球5亿多人，对患者的寿命和生活质量造成越来越大的负担，也对卫生保健系统构成越来越大的挑战。这种疾病最终是由于胰岛β细胞无法产生足够的胰岛素来满足代谢需要。因此，胰岛的研究对于寻找预防疾病或治疗β细胞衰竭的方法至关重要。

为了帮助这一探索，多个学术和商业实体在世界各地提供人力胰腺胰岛对于研究来说，随着越来越多的数据描述这个重要的小器官变得可用。然而，这些供体代谢表型的重要性和准确性以及胰岛收集和下游分析的方式仍然存在关键问题。

德国糖尿病研究中心德累斯顿保罗·朗格汉斯研究所(PLID)的发言人Michele Solimena教授说:“我们写这篇文章的目的是概述该领域的现状，强调挑战，并提出可以加快对T2D理解的进展，从而减缓其大流行传播的行动。”Michele Solimena教授与Anna Gloyn教授共同通信了这篇观点文章。

胰岛来源、采购及相关限制

“人类胰岛可以从各种来源获得，其来源以及所采用的获取技术对所能获得的信息都有影响。例如，尸检的组织样本对于胰岛细胞形态或形态测量学的组织学研究是有用的，但它们缺乏功能数据，只能提供有限的分子信息，”Michele Solimena教授说。

近年来，大多数关于人类胰岛和胰岛内产生胰岛素的β细胞的信息要么来自脑死亡器官捐赠者分离的胰岛，要么来自最近切除胰腺患者的手术标本。这些活体供体，大多数因胰腺导管腺癌而接受了胰腺切除术，手术前可以对其进行代谢表型分析，同时可获得其详细的家族、临床和药理学史。

手术标本中的胰岛可以通过激光捕获显微解剖进行多组学分析，并在新鲜组织切片或固定切片中对其生理和形态特征进行表征。虽然关于脑死亡捐赠者的临床和家族史的数据比较有限，但从这些捐赠者身上分离出的胰岛对研究仍然非常重要。

这种方法涉及到整个胰腺的切除，从而使酶消化和分离许多胰岛成为可能，然后可以广泛分布到许多实验室进行广泛的成像、功能和组学研究，也涉及到遗传和药理学扰动。

数据分析、整合和联合:公平性如何?

对人类胰岛的生理学和病理生理学的研究仍然是至关重要的。为了增加发现T2D因果机制的可能性，以及在疾病发病前解决这些机制的潜力，需要改变当前的操作模型。这包括提供更多的胰岛来源、用于标准化生成定量胰岛数据的更强大和可靠的技术平台，以及为共享样本和集成数据集实施更透明和协调的交互模型。

Michele Solimena解释说:“我们相信FAIR原则，即可查找性、可访问性、互操作性和可重用性对未来的研究非常重要。”目前，只有少数国际团队建立了独立的人类胰岛多组学数据生物库，许多其他现有队列仍然缺乏这些基本原则。

Solimena说:“在我们看来，这对该领域来说是一个巨大的损失，因为单独地，这些收集对大多数分析来说是不足的，但总的来说，它们有可能在了解疾病异质性和糖尿病发病机制方面取得重大进展。”

“在我们的观点文章中，我们的目的是阐明目前的科学现状，即使用胰岛来理解T2D的机会，但同时要记住它们的局限性。可获得额外的胰岛源，更强大可靠的技术平台用于标准化的定量生成胰岛数据以及为共享样本和整合数据集而实施的更加透明和协调的交互模型，为发现这种因果机制和甚至在疾病发作之前解决它们提供了新的机会。鉴于最近发现了不同的前体糖尿病和T2D聚类，这尤其及时，这要求进行更精确的分子分类，包括胰岛，”Michele Solimena总结道。