研究探索了體內生物鐘和β細胞再生之間的聯繫

2020-11-12 以和為貴生生不息

赴美治療服務機構和生元國際了解到,我們身體的某些部位,如皮膚或肝臟,受損後能自我修復。這種現象被稱為細胞再生,描述的是仍然有功能的細胞如何開始增殖以彌補損失。

在過去的30年裡,科學家們一直在研究β細胞的再生潛力,β細胞是負責產生胰島素的胰腺細胞。當糖尿病發生時,β細胞確實部分被破壞,這些細胞的再生是一個突出的臨床挑戰。

來自日內瓦大學(UNIGE)和日內瓦大學醫院(HUG)的科學家通過研究糖尿病小鼠,發現這種再生機制受到晝夜節律的影響,晝夜節律是一種分子時鐘,根據24小時交替的晝夜周期調節代謝功能。

此外,科學家們還確定了核心時鐘成分BMAL1在這一過程中的關鍵作用。這些結果將發表在《基因與發育》雜誌上,為促進β細胞再生提供了新的視角。


補償性增殖,即細胞開始主動分裂以取代那些受損的細胞,是一種眾所周知但卻知之甚少的生物學機制。胰腺β細胞«And尤其如此,再生的機制基本上保持無人儘管經過數十年的研究,」查娜Dibner博士解釋說,生理內分泌實驗室的主管UNIGE醫學院的醫學和細胞生理學和新陳代謝的部門,以及糖尿病中心,和擁抱。然而,破譯這一現象,尤其是找出如何促進它可能會改變控制糖尿病的遊戲規則。

晝夜輪換是必要的

為了探索體內生物鐘和β細胞再生之間的聯繫,Charna Dibner的團隊首先觀察了兩組小鼠,在定向大規模消融後,β細胞只剩下20%。

第一組的老鼠是沒有節律的,而對照組的時鐘功能完美。結果很清楚:生物鐘失調的老鼠無法再生它們的β細胞,患上了嚴重的糖尿病,而對照組的老鼠則再生了它們的β細胞;在短短幾周內,他們的糖尿病就得到了控制。」迪伯納博士實驗室的研究員、這項研究的首席科學家Volodymyr Petrenko說。通過測量24小時內分裂β細胞的數量,科學家們還注意到,老鼠在夜間活動時的再生能力明顯更強。

BMAL1基因,細胞活性的節拍器

心律失常的老鼠缺少BMAL1基因,BMAL1基因編碼同名蛋白質,這是一種轉錄因子,以其在晝夜節律鍾功能中的關鍵作用而聞名。«Our的分析表明,BMAL1基因對beta細胞的再生至關重要,」Volodymyr Petrenko補充道。

此外,與聯合國ige數學系Bart Vandereycken教授合作進行的24小時大規模轉錄組分析顯示,負責調節細胞周期和增殖的基因不僅上調,而且還獲得了晝夜節律性。

BMAL1似乎確實是我們研究的中心。然而,再生過程是否需要生理時鐘本身的功能,還是只需要BMAL1, BMAL1的功能範圍超出了時鐘,目前尚不清楚。這就是我們目前想要了解的問題。科學家們還想在這個模型中探索阿爾法細胞的功能,阿爾法細胞產生胰高血糖素,一種對抗胰島素的激素。心律失常小鼠的血液中確實顯示出很高的胰高血糖素水平。」

Charna Dibner博士,日內瓦大學醫學院醫學和細胞生理學和代謝系晝夜內分泌實驗室主任

現在必須對這些機制進行詳細的了解,試圖探索在未來觸發人類β細胞再生的可能性。」作者總結道。

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