胰島β細(xì)胞是一種重要的內(nèi)分泌細(xì)胞。其主要功能是通過(guò)分泌胰島素來(lái)調(diào)控體內(nèi)的血糖水平。正常人出生后隨著年齡的增長(zhǎng)，機(jī)體內(nèi)的胰島β細(xì)胞的分裂能力和胰島素分泌功能將逐漸衰退。當(dāng)胰島β細(xì)胞受到損傷或破壞，或是執(zhí)行分泌胰島素能力下降至胰島素分泌絕對(duì)或相對(duì)不足時(shí)就會(huì)導(dǎo)致I型糖尿病發(fā)生。

在最新一期（10月20日）的《自然》（Nature）雜志上，來(lái)自斯坦福大學(xué)的研究人員發(fā)表了一篇題為“PDGF signalling controls age-dependent proliferation in pancreatic β-cells”的研究論文，揭示了一條與胰島細(xì)胞存活相關(guān)的關(guān)鍵信號(hào)傳導(dǎo)通路，通過(guò)激活這條通路便可促使胰島β細(xì)胞“返老還童”，重新恢復(fù)細(xì)胞分裂。這一研究成果為推動(dòng)科學(xué)家們研發(fā)出新的糖尿病治療方案提供了新線索。

在此項(xiàng)研究中，科研人員發(fā)現(xiàn)PDGFR(血小板衍生生長(zhǎng)因子受體)信號(hào)通路對(duì)胰島β細(xì)胞增殖起重要的調(diào)控作用。在小鼠試驗(yàn)中，他們發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增高，小鼠胰島β細(xì)胞表面PDGFR水平逐漸降低并最終導(dǎo)致細(xì)胞喪失分裂能力。當(dāng)研究人員通過(guò)人為干預(yù)的方法促使PDGFR表達(dá)水平增高時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)這些胰島β細(xì)胞重新獲得了自我復(fù)制能力，并生成了新的細(xì)胞。隨后，研究人員在人類胰島β細(xì)胞中再度重復(fù)了這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

通過(guò)維持和修復(fù)胰島β細(xì)胞的功能來(lái)治療I型糖尿病是目前糖尿病治療研究的一個(gè)熱點(diǎn)，成人的胰島β細(xì)胞喪失了自我復(fù)制能力是目前開(kāi)展這項(xiàng)研究的主要障礙之一。新研究不僅揭示了機(jī)體調(diào)控胰島β細(xì)胞生長(zhǎng)和復(fù)制的信號(hào)機(jī)制，并為研究人員開(kāi)發(fā)出安全的糖尿病治療策略指明了新的方向。

此外，近期來(lái)自美國(guó)國(guó)薩克生物研究院的Marc  Montminy教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在深入探索人類胰高血糖素樣肽1（glucagon-like  peptide-1，GLP-1）促進(jìn)胰島素分泌的機(jī)制過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一條促使胰島細(xì)胞恢復(fù)胰島素分泌功能的關(guān)鍵胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。

研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)GLP-1與胰島細(xì)胞表面受體結(jié)合時(shí)，胰島細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子CREB首先被激活，繼而CREB會(huì)活化負(fù)責(zé)能量感應(yīng)的mTOR分子，激活的mTOR再將信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)給HIF，HIF可以使胰島細(xì)胞內(nèi)的基因組重編程，提高促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂相關(guān)的基因表達(dá)水平，從而使胰島細(xì)胞克服外界環(huán)境改變，如年齡增長(zhǎng)，所引起的氧化應(yīng)激反應(yīng)。盡管mTOR和HIF在許多研究中被證實(shí)與癌癥的發(fā)病相關(guān)，但是，在胰島細(xì)胞中，這兩個(gè)分子確實(shí)是胰島細(xì)胞存活并正常行使功能的關(guān)鍵。

Marc  Montminy表示，胰島細(xì)胞特異性的mTOR或HIF分子激動(dòng)劑不僅有望增加胰島素的分泌量，更可能促進(jìn)新胰島細(xì)胞的生成。該機(jī)制的發(fā)現(xiàn)同樣揭示了為何許多接受器官或骨髓移植的病人容易罹患糖尿病。因?yàn)檫@些患者多會(huì)服用雷帕霉素來(lái)抑制移植后的排斥反應(yīng)，但這種藥物同時(shí)會(huì)抑制mTOR的活性從而誘發(fā)糖尿病。