学者绘制灵长类胰岛细胞衰老分子路线图

  学者绘制灵长类胰岛细胞衰老分子路线图,伴随增龄的胰岛细胞功能退行会使机体无法正常响应血糖变化,对血糖的调节能力(即糖耐量)下降,引发糖代谢紊乱,最终发展为糖尿病。

  然而,胰岛细胞的组成具有高度异质性,包含多种分泌不同种类激素的细胞类型,同时样本获取的技术难度高、有伦理限制,这些因素极大地制约着灵长类胰岛细胞衰老的机制探究。

  6月10日,《国家科学评论》上线的一项研究,系统绘制了非人灵长类胰岛衰老高精度的单细胞转录图谱,揭示了蛋白稳态失衡是胰岛β细胞衰老的关键特征和分子驱动力。该研究由中科院动物所研究员曲静、刘光慧,中科院北京基因组研究所研究员张维绮,北京大学汤富酬教授团队合作完成。

  “本次研究在国际上首次揭示了非人灵长类胰岛衰老的单细胞转录谱,为延缓胰岛衰老、恢复老年个体的糖耐量提供了潜在干预靶标,可能为预防和治疗糖尿病提供新的思路。”文章的共同通讯作者曲静说。

  研究人员采用高精度单细胞转录组测序技术,描绘了α细胞、β细胞、δ细胞和PP细胞等多种胰岛细胞的基因表达特征,并鉴定出一系列新型分子标志物。

  通过衰老转录噪音分析、衰老标志物分析以及与衰老/糖尿病等数据库的联合分析发现,相比于其它细胞类型,α细胞和β细胞在衰老过程中更容易发生异常变化,而后他们对二者的变化进行了解析。

  “我们发现,衰老导致β细胞中蛋白稳态严重受损。具体表现为,年老个体的β细胞中,蛋白聚集体会异常积累,未折叠蛋白响应通路中ATF6和IRE1信号通路组分表达异常上调,尤其是内质网分子伴侣蛋白HSP90B1在年老个体β细胞中表达上调。”文章的另一共同通讯作者张维绮介绍说。

  进一步的研究表明,在β细胞中过表达HSP90B1,会导致高葡萄糖刺激下胰岛素分泌减少,这说明HSP90B1在β细胞中的增龄性表达上调可能是老年人糖耐量降低的驱动力。(来源:中国科学报刘如楠)

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