Исследователи из Исследовательского и учебного центра диабета имени Вандербильта (VDRTC) и сотрудники из Стэнфордского университета открыли новое понимание молекулярных механизмов пролиферации клеток в островках поджелудочной железы молодых людей, информация, которая может привести к новым методам лечения диабета.
При диабете 1 и 2 типа инсулин-продуцирующие бета-клетки, обнаруженные в кластерах клеток поджелудочной железы, известные как островки поджелудочной железы, либо разрушаются, либо становятся дисфункциональными, что приводит к дефициту инсулина. Инсулин – это гормон, отвечающий за регулирование уровня глюкозы в крови.
Это исследование, одна из первых демонстраций способности стимулировать рост человеческих бета-клеток на модели живых животных, описано в статье, опубликованной на этой неделе в Journal of Clinical Investigation.
Исследователи взяли жизнеспособные образцы островковых клеток поджелудочной железы человека, полученные как у молодых особей возрастом 10 лет и младше, так и у взрослых особей возрастом от 20 до 60 лет. Островковые клетки были перенесены в модель мыши, лишенной иммунной системы, которая позволяла клеткам человека выживать и функционировать в течение нескольких месяцев. Эти типы островковых клеток человека имели повышенную скорость пролиферации после переноса в мышиную модель, что указывает на внутреннее свойство ювенильных островковых клеток, а не среды поджелудочной железы.
Из предыдущих исследований было известно, что скорость роста бета-клеток с возрастом снижается, и это исследование дополнительно исследовало эту возрастную зависимость.
Используя лекарственный аналог глюкагоноподобного пептида 1 (GLP-1), распространенное клиническое лечение диабета 2 типа, в течение четырех недель было показано, что пролиферация бета-клеток стимулировалась только в клетках ювенильных островков, но не в клетках. взрослые клетки. При сравнении островковых клеток было обнаружено, что рецепторы GLP-1 были подобны как в ювенильных, так и в взрослых островках поджелудочной железы, что позволяет предположить, что пути внутри ювенильных островковых клеток человека были ответственны за различную реакцию во взрослых островковых клетках.
Чтобы продолжить изучение возрастной пролиферации, команда исследовала клеточные сигнальные пути. Путь – это серия взаимодействий между молекулами клетки, которые приводят к определенному продукту или изменению в клетке.
"Мы обнаружили разницу в пути кальциневрина между ювенильными островковыми клетками и взрослыми островками," сказал соавтор исследования, Chunhua Dai, M.D., доцент-исследователь отдела диабета, эндокринологии и метаболизма. "Мы хотим понять эту разницу, потому что, если сможем, мы сможем воссоздать это на островках взрослых, чтобы вырастить новые бета-клетки. Если бы мы могли безопасно стимулировать рост взрослых инсулин-продуцирующих клеток, это было бы большим делом."
"Мы изучаем эти молодые островки так, как никогда раньше не делали," сказал Дай. "Мы надеемся, что это приведет к новому пониманию того, что происходит на молекулярном уровне, чтобы мы могли использовать эти знания для лучшего лечения диабета."
По данным U.S. Центры по контролю и профилактике заболеваний, более 30 млн человек или 9.4 процента населения США страдают диабетом. В 2015 году более 1.5 миллионов человек заболели диабетом.
Элвин Пауэрс, М.D., Джо С. Дэвис, профессор биомедицинских наук и директор VDRTC, сказал, что открытия исследования являются результатом многолетнего опыта Вандербильта в исследованиях диабета, биологии поджелудочной железы и островков.
"Это также отличный пример совместных исследований, которые возможны в результате инфраструктуры, которую мы создали здесь, в Вандербильте, исследований, которые также поддерживаются ресурсами и талантами, доступными в Центре исследований и обучения диабета Вандербильта," Пауэрс сказал. Пауэрс и Сеунг Ким, м.D., Ph.D., в Стэнфордском университете, были соавторами этой рукописи.