糖尿病患者外周血Th17/Treg细胞及相关细胞因子的表达变化

目的:探讨糖尿病患者外周血Th17细胞和Treg细胞数量以及相关细胞因子表达的变化。方法:以本院2013年1月至2015年12月收治的50例糖尿病患者为研究对象,其中1型糖尿病患者25例,2型糖尿病患者25例,同时以25例健康体检人群为正常对照,检测各组外周血Th17/Treg细胞数量以及血清IL-17、IL-10和TGF-β水平。结果:糖尿病患者外周血中Th17细胞比例均显著高于正常对照组(P0.05)而Treg细胞的比例均显著低于正常对照组(P0.05),且1型糖尿病患者Treg细胞比例显著低于2型糖尿病患者(P0.05)。糖尿病患者血清中IL-10和TGF-β水平均显著低于正常对照组(P0.05)而IL-17水平均显著高于正常对照组(P0.05),且1型糖尿病患者的IL-10水平显著低于2型糖尿病患者(P0.05)。结论:糖尿病患者体内Treg细胞数量及相关细胞因子低于正常而Th17细胞数量及相关细胞因子高于正常,这可能与患者体内的自身免疫失调有关。     

Cell Metab:鉴定出调节β细胞生长的分子通路,有助开发出新的糖尿病疗法

正胰腺β细胞通过产生胰岛素而有助维持正常的血糖水平。β细胞受损和丢失会干扰胰岛素产生,从而导致1型糖尿病和2型糖尿病产生。在一项新的研究中,来自美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员首次利用单细胞RNA测序绘制出调节β细胞生长的分子通路,从而可能利用这些分子通路诱导它们再生。相关研究结果发表在Cell Metabolism期刊上,论文标题为     

PDX-1基因与糖尿病治疗

胰腺-十二指肠同源框1(pancreatic duodenal homeobox-1,PDX-1),是在胰腺发育中起重要作用的转录因子,它可以调节胰岛素在胰岛β细胞中的表达,并可特异性激活基因的转录。葡萄糖、激素等物质可调节PDX-1基因的表达。Ⅰ型及部分Ⅱ型糖尿病是由于胰腺β细胞凋亡异常增多而使得β细胞数目减少,致使胰岛素分泌不足而引起的,与胰岛素分泌相关的PDX-1基因在治疗糖尿病方面的研究表现出了巨大的潜力。     

实验室培养较好的胰岛β-细胞可治疗糖尿病

科学家已找到了一种方法来大量制造胰岛β-细胞,并成功地将此β-细胞移植到Ⅰ型糖尿病患者体中.但是,从供体收集来的这种β-细胞只能少量供应于1%需要移植的患者.建立实验生长的β-细胞系,可克服这种供应不足的缺点.在Ⅰ型糖尿病中,免疫细胞杀灭了β-细胞,从而断绝了体内胰岛素的来源.没有胰岛素,体内组织便不能加工糖类,故而Ⅰ型糖尿病患者依赖胰岛素注射.在2005年10月份的Nature Biotechnology上,研究者报道了一种制造β-细胞的技术,它基本上解决了移植用β-细胞供应短缺的问题.该技术的核心是研究者称之为人β-细胞“可逆性无限增殖化”“reversibly immortalized”细胞系技术.首先,研究者从人尸体收集来的胰脏中抽取β-细胞.由于这些β-细胞在体外趋向于迅速死亡,于是研究者便利用其能保持永久复制能力的基因来做实验.含有这种基因的细胞导致一种危险性,即该细胞可能长出肿瘤来.为了对抗这种危险性,研究者建立了一种关闭这种复制的机制.研究者参入了一种分子标志,可引导一种DNA切割酶到达所增加的基因处.该酶的切割定时发生在制造β-细胞后,而在细胞移植前.下一步,研究者从他们建立的β-细胞系中筛选出271个β-细胞系,再从中找出最适合移植的β-细胞系.他们切除了制造肿瘤的β-细胞系,而不管切除的是否是保持永久复制能力的基因;此外,他们切除了不制造胰岛素的β-细胞或其他β-细胞蛋白质的细胞素.最终,只有1个细胞系通过这两个试验.研究者利用筛选出来的β-细胞系,培养出足够的细胞,引入10个缺乏免疫活性的糖尿病小鼠,每个小鼠引入3百万个细胞.研究者报道,这些小鼠保持正常的血糖浓度达30星期之久.实验室里生长的β 细胞制造的胰岛素仅为正常人体β-细胞制造的40%.于是,人移植所需的β-细胞要多于10亿个细胞.这个巨大的数量明确要求大规模的细胞生长,为此大规模地培养细胞,难免引起发生肿瘤的突变.研究者现在的目标是大量生产可逆性无限增殖化细胞,其安全性与疗效能通过FDA美国食品与药物管理局批准而用于临床.研究者指出,他们所制造的β-细胞在移植于人时,仍有受到免疫攻击的危险性.研究者的目的是最终开发出能抵抗免疫攻击的β-细胞系. (李潇摘译自K.Greene:Science News,October 1,2005,Vol.168,p.212)     

胰岛β细胞"质"、"量"的辩证关系——"质"的三要素

高血糖是糖尿病典型的病理特征,血糖的波动是决定糖尿病患者是否出现并发症的重要因素,而由胰岛β细胞合成分泌的胰岛素,是体内唯一可以降低血糖的多肽类激素.胰岛β细胞"质"与"量"决定着体内胰岛素分泌情况和血糖的调控.围绕"促进β细胞损伤修复,提升胰岛β细胞质量是治疗糖尿病的核心"之理念,提出构成胰岛β细胞"质"的三要素:细胞结构、"真""假"胰岛素和胰岛素调节型分泌.旨在为β细胞质量评价和糖尿病机制研究提供一定的理论参考.     

人诱导多能干细胞来源功能性胰岛β细胞的体外定向分化方法的建立

1型糖尿病是由胰岛β细胞功能受损、胰岛素分泌不足所致,目前,主要通过外源性胰岛素补充来治疗,但外源性胰岛素无法精准调控血糖,严重低血糖可危及生命。胰岛移植是一种替代疗法,但面临器官供体不足和异种来源胰岛β细胞存在人畜共患病交叉感染风险的问题。因此,获得足量且安全的胰岛β细胞是1型糖尿病细胞治疗面临的难题。本研究旨在通过人诱导多能干细胞(human induced pluripotent stem cells, hiPSCs)在体外向胰岛β细胞分化,提供一种潜在的1型糖尿病治疗新策略。为实现这一目标,我们采用了结合2D和3D培养系统的分化策略,模拟胰岛β细胞的体内发育环境,并使用多种生长因子调节在胰腺发育和β细胞分化中发挥重要作用的关键信号包括Notch信号通路(Notch signaling pathway)、Wnt信号通路(Wnt signaling pathway)、TGF-β/Smad信号通路(TGF-β/Smad signaling pathway)等,在体外将hiPSC定向诱导分化至胰岛β细胞。结果显示,在2D、3D结合的培养条件下,分化过程中定型内胚层细胞,胰腺祖细胞,胰腺...     

1型糖尿病治疗方法的回顾与展望

1型糖尿病是由包括病毒感染、药物接触及自身免疫在内的各种原因导致的胰岛β细胞凋亡所引起的,主要表现为由血清中胰岛素的绝对缺乏引起的高血糖。在过去数十年中,外源补充胰岛素一直是1型糖尿病的最主要治疗方法。随着人们对1型糖尿病机制的深入了解及生命科学相关技术的发展,科研工作者及临床医生开始探索治疗1型糖尿病的新方法,其中包括将分泌胰岛素的外源胰岛或干细胞移植入体内。或将胰岛素基因直接导入体内,合成并分泌体内缺乏的胰岛素等。本文对胰岛移植、干细胞和基因疗法用于治疗1型糖尿病的主要方式做一简要回顾与综述,并重点讨论近年来的研究进展及其临床应用的可行性。     

诱导脐带间充质干细胞分化为胰岛素分泌细胞的方法探讨

β细胞功能受损会引发1型糖尿病和部分2型糖尿病,因此,向患者体内移植正常的β细胞是一种理想的治疗方法,但供体的严重紧缺限制了它的应用,研究者们试图用胰岛素分泌细胞(insulin producing cells,IPCs)来替代β细胞用于细胞移植治疗。脐带间充质干细胞(umbilical cord mesenchymal stem cells,UCMSCs)是一种多能干细胞,能够被诱导分化为IPCs,进而可以用于细胞移植治疗。该文综述了诱导UCMSCs分化为IPCs的主要方法(多步诱导法、基因工程法和共培养法),探讨了各方法存在的问题及改进方向,以期为这些方法的进一步完善提供有益信息。     

糖尿病中蛋白酪氨酸磷酸酶的研究进展

糖尿病是由于胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗引起的以血糖升高为特征的代谢性疾病。有研究发现一些蛋白酪氨酸磷酸酶(proteintyrosine phosphatases,PTP)在胰岛素受体信号途径、胰岛素分泌和胰腺β细胞受自身免疫细胞攻击等生理或病理过程中起重要作用。以PTP1B、TCPTP和LYP为代表的PTP通过将底物去磷酸化,拮抗激酶催化的磷酸化反应,在一些信号通路中起到负相调节的作用。在糖尿病患者中发现这些PTP的单核苷酸突变使蛋白表达增加或酶活力增强,因而施用这些潜在靶蛋白的小分子抑制剂成为治疗1型或2型糖尿病可能的新疗法。而PTPIA-2/IA-2β的胞内磷酸酶结构域被发现是大量1型糖尿病患者的自身免疫原,因此可针对PTPIA-2/IA-2β发展早期诊断并预防1型糖尿病的试剂盒。     

Cell | 首次鉴定出胰岛成体干细胞

糖尿病主要是胰岛β细胞功能失常导致的胰岛素分泌不足引起的，由于缺乏足够的供体胰岛进行移植治疗，许多患者需要终生使用胰岛素维持健康。若可体外培养获取移植用胰岛β细胞，将给糖尿病患者带来巨大福音。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心曾艺课题组通过对成年小鼠胰岛进行单细胞转录组测序，成功找到了胰岛中特异表达Procr的成体干细胞，这类Procr+细胞可以在体外培养获得有功能的胰岛类器官(2020年3月19日在线发表，doi:10.1016/j.cell.2020.02.048)。研究人员通过谱系示踪发现这类Procr+细胞可以在正常生理条件下分化出胰岛中所有的细胞类型，包括Alpha、Beta、Delta和PP 细胞。同时，他们通过3D培养体系成功建立了在体外能够迅速地响应糖刺激、分泌胰岛素的有功能的胰岛类器官。并且，这些胰岛类器官移植到糖尿病小鼠体内能够挽救小鼠的糖尿病表型。体内外实验均展示了Procr+细胞的干细胞性质，为未来糖尿病的治疗提供了理论依据和技术支持。     

GLP-1与2型糖尿病的研究进展

胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)具有促进胰岛素分泌、保护胰岛β细胞、降低食欲等多种重要功能,在控制体内血糖平衡的过程中发挥重要作用。2型糖尿病的发生伴随着胰高血糖素样肽-1生物应答功能受损。胰高血糖素样肽-1类似物、胰高血糖素样肽-1受体激动剂和胰高血糖素样肽-1降解酶抑制剂等糖尿病治疗药物已在临床上表现出很好的应用前景。     

运动增加肥胖和2型糖尿病患者体内GLP-1水平的机制及意义

胰高血糖素样肽-1 (glucagon-like peptide-1, GLP-1)的减少在肥胖和2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)中的重要作用为运动降低体重和血糖、改善胰岛素敏感性,以及防治肥胖及T2DM的机制研究提供了一个新视角。近年来的研究发现,运动可能通过谷氨酰胺(glutamine, Gln)、白介素-6 (interleukin-6,IL-6)、游离脂肪酸(free fatty acid, FFA)、交感-肾上腺髓质系统介导GLP-1的增加。增加的GLP-1可发挥改善胰岛β细胞功能,促进β细胞增殖、抑制β细胞凋亡、抑制食欲和胃排空以及降低chemerin等作用,从而提高胰岛素敏感性、减少能量摄入和改善血糖水平。这可能是运动防治肥胖、T2DM的机制之一,但仍需更多研究证实。该文就运动增加肥胖和2型糖尿病患者体内GLP-1水平的作用、机制及其生物学意义做一综述。     

胰高血糖素样肽-1与Ⅰ型糖尿病治疗

近年来研究表明,胰高血糖素样肽-1（GLP-1）对胰岛β细胞的分化、增殖均起重要作用,包括抑制β细胞凋亡、刺激β细胞增生、诱导干细胞分化为胰腺内分泌细胞,从而使被破坏的胰岛细胞恢复分泌胰岛素的功能,这些作用为其治疗Ⅰ型糖尿病提供了证据,使其成为Ⅰ型糖尿病治疗领域研究的热点。     

巨噬细胞来源、分型及在Ⅰ型糖尿病中的作用

传统观点认为,巨噬细胞对胰岛β细胞的存活和功能不利,从而导致I型糖尿病(type 1 diabetes,T1D)中β细胞功能衰竭,是T1D的主要发病机制之一。然而,最近研究发现,巨噬细胞不仅能在胰腺炎期间保护β细胞,还可在β细胞损伤后调节β细胞增殖和再生。研究显示,巨噬细胞在不同环境中具有向不同功能表型转化的潜力,因此,对T1D的不同作用很可能是其异质性所致。现主要就目前对巨噬细胞的来源和功能的异质性、以及其在胰腺发育和T1D中的作用作一综述。     

2型糖尿病进程中胰岛β细胞功能变化的分子机制

近年来,2型糖尿病(type 2 diabetes,T2D)发病率迅速上升,已成为全球性的健康危机。最近的临床和基础研究表明,胰岛β细胞功能障碍是导致T2D及其相关并发症的重要原因。在2型糖尿病的自然病程中,胰岛β细胞经历从代偿到失代偿的动态变化;其中,代谢应激反应,如内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERstress)、氧化应激(oxidativestress)和炎症(inflammation)是β细胞功能变化的关键调控机制。本文总结了β细胞功能在2型糖尿病病程中动态变化的研究进展,以期深化对2型糖尿病分子机制的理解,为精准诊断和临床干预2型糖尿病提供参考。     

胰腺α-细胞可以自发变成β-细胞

胰腺中产胰岛素的β-细胞寿命很长,在健康条件下β-细胞几乎终生不复制。然而在代谢增强以及β-细胞受到损伤时它可以表现自我复制。在β-细胞几乎完全被去除的转基因小鼠模型的研究中发现,α-细胞可以自发变成β-细胞,这一发现让试验者看到了糖尿病可能的治疗新方法:通过差异化环境在体外生成β-细胞,或在体内诱导β-细胞再生。     

细胞因子在1型糖尿病中的作用

1型糖尿病是T细胞介导的以胰腺β细胞特异性损伤为特征的炎症性自身免疫疾病,侵润胰岛的巨噬细胞,淋巴细胞等产生的细胞因子如白细胞介素-1β、肿瘤坏死因子-α、干扰素-α、干扰素-γ、肿瘤坏死因子-β和白细胞介素-2等通过诱导胰腺β细胞凋亡/坏死和胰岛素分泌缺陷、调节T细胞的活化和种群比例,以及调控T细胞对β细胞的免疫识别和杀伤等,在1型糖尿病的发生和发展中起关键作用。     

利拉鲁肽治疗2型糖尿病的临床研究进展

利拉鲁肽是一种新型胰高糖素样肽-1 GLP-1类似物,能迅速、高效、持久地降低血糖及糖化血红蛋白,具有改善胰岛β细胞功能、调节收缩压、保护心血管、降低血脂、减轻体重、延迟胃排空、增加饱腹感等作用。此外,利拉鲁肽具有葡萄糖依赖的促胰岛素分泌作用,仅在机体血糖水平高时刺激胰岛素的释放,但当患者体内血糖浓度恢复至正常时,GLP-1分泌促胰岛素的作用便消退,因而发生低血糖事件的几率较低,能有效地改善糖尿病患者的病情,已成为目前2型糖尿病治疗领域的研究热点。本文主要就利拉鲁肽治疗2型糖尿病的临床研究进展进行综述。     

1型糖尿病的基因治疗进展

尽管皮下注射胰岛素、口服降糖药等可以缓解糖尿病患者的高血糖,但是这些治疗措施只是暂时性的,并不能从根本上彻底治疗糖尿病以及阻止其他并发症的发生。随着人们对糖尿病本质的深层次揭示和现代分子生物学手段的发展,针对由胰岛素分泌缺乏引起的1型糖尿病(T1D)基因治疗手段逐渐丰富。总结了胰岛素替代基因的直接导入,刺激新的β细胞再生以及阻止胰岛β细胞的自身免疫,抑制胰岛β细胞的凋亡等1型糖尿病的基因治疗新进展,并展望其未来发展方向。     

以LPAR3为中心的2型糖尿病相关基因功能富集及蛋白互作分析

本研究目的是查找与2型糖尿病相关的潜在基因及其参与的生物过程、信号通路和蛋白互作网络。利用GEO数据库中GSE20966数据集,采用GENE-E平台,筛选出与LPAR3共表达的基因,结合生物信息学工具GOC、DAVID、COREMINE、Gene Mania对共表达基因进行基因功能富集分析、文本挖掘及蛋白互作分析。我们筛选出LPAR3在2型糖尿病患者胰腺β细胞中表达值显著低于正常对照组,其共表达基因603个,主要涉及代谢过程、信号调控等生物过程和Hippo信号通路。共表达相关系数高的8个基因与2型糖尿病相关,且均与肿瘤相关,涉及代谢过程、信号转导、发病机理、细胞增殖、细胞粘附等生物过程。LPAR3与20个已报道的2型糖尿病基因存在互作关系。本研究发现LPAR3及其共表达基因可能与2型糖尿病相关,并可能增加患者罹患各系统肿瘤的风险。