德国马克斯•普朗克生物物理化学研究所的Patrick Collombat等通过激活糖尿病小鼠胰腺细胞Pax4基因,使祖细胞转化为能分泌胰岛素的β细胞。这一成果为糖尿病的治疗研究带来了新曙光,开启了新思路。
以往研究证实,Pax4基因活性的降低会导致小鼠胰腺不同内分泌细胞包括α细胞、β细胞以及PP细胞等数量的改变(即细胞比例改变),但不会影响总细胞数量。在Patrick Collombat等人的这项研究中,他们利用不同细胞的特殊启动子使Pax4基因在小鼠胰腺的不同部位选择性表达。结果发现,Pax4在小鼠胰腺上皮细胞和内分泌组织的选择性表达可以促使胰岛体积增大,而这些体积增大的胰岛中主要含有分泌胰岛素的β细胞以及少量的α、δ和PP细胞。研究者进一步验证这些β细胞的功能,发现它们所分泌的胰岛素是野生型小鼠的2倍。此外,研究人员发现Pax4在小鼠胰高血糖素产生细胞(α细胞)中选择性表达可以促使胰岛体积增大以及胰岛素+/Pax4+细胞数量增加,同时α细胞数量减少70%,而δ和PP细胞数量没有变化。向小鼠腹腔注射胰高血糖素可以阻止α细胞向β细胞的转化以及胰岛体积的增大。研究人员还发现Pax4基因在小鼠α细胞的选择性表达可以治疗链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠,使血糖恢复正常。然而Pax4在小鼠β细胞中选择性表达不会促进β细胞增殖。
研究提示,Pax4基因在小鼠胰腺细胞的异位表达不仅可以使胰腺前体细胞转化为能分泌胰岛素的胰岛β细胞,而且还能使原来分泌胰高血糖素的细胞(α细胞)转化为胰岛β细胞。(编译:高虹)
参考文献:《Cell》2009;138:449-462