周斌团队开发谱系示踪新技术揭示胰岛beta细胞来源
Nat Metab | 周斌团队开发谱系示踪新技术揭示胰岛beta细胞来源
胰岛beta细胞可以分泌胰岛素，具有降低血糖的功能，胰岛素和胰岛alpha细胞分泌的胰高血糖素协同作用维持体内血糖稳态。糖尿病是一种以高血糖为主要病征的代谢性疾病，具有很多并发症，包括心脏病发作、中风、肾衰竭、失明和截肢等，已成为严重威胁人类健康的一大杀手，造成了巨大的医疗负担。糖尿病主要包括I型和II型两种，I型主要由于患者本身的免疫系统缺陷引起的beta细胞选择性破坏，表现为胰岛素缺乏引起的多食多饮多尿，血糖水平升高等。II型糖尿病占总糖尿病患者90%以上，与遗传、肥胖和缺乏运动等诸多因素有关，多为中年以后发病，相关研究发现该类患者体内胰岛仍有产生胰岛素的能力，但beta细胞数量显著少于健康个体，胰岛素处于一种缺乏状态。因此，阐明胰岛beta细胞在体内稳态和不同病理状态下来源，可以为糖尿病的临床治疗提供新的研究方向，具有重要科学意义。
成体哺乳动物胰岛中beta细胞的来源目前仍有较大争议，主要报道了两种不同的机制：胰岛 beta细胞的自我复制和由非beta细胞生成新的beta细胞（称为新生）。关于第一种机制，不同研究组利用遗传谱系示踪技术证明了beta细胞自我复制是哺乳动物出生后以及不同损伤条件下产生新beta细胞的主要手段【1-5】。第二种机制则认为beta可能是通过分化的非beta细胞转分化或通过胰岛干细胞或祖细胞的分化而产生的【6-14】。
2021年3月16日，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）周斌研究组在Nature Metabolism期刊上在线发表了的研究成果Pre-existing beta cells but not progenitors contribute to new beta cells in the adult pancreas。该研究开发了能够同时示踪胰岛beta细胞和非beta细胞的双同源重组介导的谱系示踪新技术，利用该技术研究人员揭示了成体胰岛beta细胞的来源，发现在正常稳态及组织损伤情况下成体胰岛beta细胞来源于自我增殖，而非干细胞分化。该研究为糖尿病临床治疗研究提供了重要的理论基础和研究新思路。
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