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小鼠中的发现可以消除更多胰岛素产生的障碍

2019年05月22日来源：生物帮作者：生物帮责任编辑：admin

摘要：当某人被诊断出患有糖尿病时 - 无论是哪种形式 - 体内的胰岛素制造工厂都会停止运动，或者至少慢慢爬行。

当某人被诊断出患有糖尿病时 - 无论是哪种形式 - 体内的胰岛素制造工厂都会停止运动，或者至少慢慢爬行。

在肥胖人群中，胰岛素供应往往难以满足需求 - 特别是如果这个人吃了典型的西方饮食。

但是，主要在老鼠身上发现的新发现可以为这些工厂再次提供新的选择。它可以提供新的途径来增加胰岛素供应，使1型和2型糖尿病患者和肥胖症的新陈代谢恢复正常。

密歇根大学的研究人员和他们的同事们在自然免疫学的一篇新论文中描述了一种让小鼠胰腺产生更多产生胰岛素的β细胞的新途径的发现。期刊的封面上有一张纸上的图片。

促进β细胞

许多研究团队一直致力于寻找刺激β细胞增殖的方法，主要是通过增强阳性细胞信号。但新论文背后的团队以不同的方式做到了这一点，通过消除一对负面信号，这些信号成为β细胞分裂和增长的障碍。

结果?β细胞快速分裂，使胰腺内的胰岛结构膨胀，产生的胰岛素足以处理小鼠喂食的高脂肪饮食。事实上，这种方法只适用于老鼠进食高脂肪的西式饮食。

该研究的重点是一对称为TLR2和TLR4的受体。通常情况下，它们帮助全身细胞接收有关入侵者存在的信号，并开始敲响警铃以刺激免疫系统抵御感染。

但是，当康尼尔大学和密歇根大学医学院的Ling Qi博士和他的同事研究了那些被改造成细胞中缺乏TLR2和TLR4的老鼠时，他们发现了令人惊讶的东西。当喂食含有60%卡路里的高脂肪饮食时，他们的胰岛肿胀得如此之多，肉眼可见。

“在初步观察之后，我们进行了额外的实验，证明这两个因素共同阻止了β细胞的增殖，”密歇根大学的分子与整合生理学和内科学教授，新论文的高级作者说。“但如果你同时将TRL2和TRL4同时取出，这些β细胞会疯狂地增殖。”

意想不到的转变

Qi和他的同事最初开始研究TRL2和TRL4在肥胖动物脂肪组织炎症中的作用，以测试免疫系统在这一过程中的作用。但当他们允许肥胖老鼠吃高脂肪饮食时，他们注意到他们的小岛长得非常大。

这一意外发现使他们检查了发生了什么 - 以及β细胞内的哪些因素受到影响。

他们发现，调节细胞分裂和生长周期的因素无法进入小鼠细胞核，除非小鼠缺乏TLR2和TLR4并接受高脂肪饮食。

换句话说，TLR2和TLR4阻断了促使β细胞产生更多自身所需的信号。

该团队还进行了几项实验，排除了血液中循环的因子，或来自其他类型细胞(如肝脏或神经)的因素，促使β细胞增殖。唯一剩下的就是这对TLR分子的作用，它们都必须在胰岛中不存在才能使β细胞繁殖。

缺乏TRL2和TRL4的小鼠保持其新的β细胞功能，即使用高脂肪饮食可以破坏正常的新陈代谢也会降低血糖。

一个新的探索途径

Qi说，发现TRL2，TRL4和饮食结合在调节β细胞生成中的关键作用开辟了治疗糖尿病和肥胖的新途径。该团队使用宾夕法尼亚大学的人类β细胞来验证这一发现。

但他首先指出，相对于TRL2和TRL4，了解高脂肪饮食的作用是很重要的。他和他的同事们已经在努力了。

“与高脂诱导的肥胖相关的一些因素在这个过程中起着关键作用，但我们还不知道是什么，”他说。他指出，在患有肥胖症和2型糖尿病的人群中，研究表明，新的β细胞会在一段时间内制成，但之后就会停止生产。

他们还在努力获取更多的人体β细胞和胰岛进行研究，看看小鼠的研究是否完全在人体细胞中发挥作用。

但是，Qi指出，阻断β细胞增殖的“消极”因素的重要性的新发现意味着仅通过放大“阳性”因子来促进β细胞生长的努力可能不会起作用。

他说，根据药物组合制定治疗方法以增强积极因素并消除负面障碍可能效果最佳。

虽然有些药物可以阻断TLR2和TLR4，但它们不能以一种到达整个身体的方式给药，因为它们会使免疫系统失效。研究中的小鼠生活在UM的无病原体设施中，所以这不是问题。但禁用TLR2和TLR4必须以特定于胰岛的方式完成。

这一新发现也可能有助于改善胰岛移植的结果，胰岛移植作为1型糖尿病的有希望的实验性治疗而出现。他和他的团队将研究在胰岛移植到小鼠体内之前编辑β细胞基因的效果。

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