از دست دادن یک نوع کلیدی از سلول های پانکراس ممکن است به دیابت کمک کند

چندین نوع سلول بتا انسولین را در لوزالمعده تولید می کنند که به تعادل سطح قند خون کمک می کند. بر اساس مطالعه جدیدی که توسط محققان پزشکی Weill Cornell Medicine انجام شده است، از دست دادن نوع خاصی از سلول‌های بتا ممکن است به ایجاد دیابت کمک کند.

در این مطالعه که در 16 مارس در زیست شناسی سلولی طبیعتدکتر جیمز لو، دانشیار پزشکی در پزشکی ویل کورنل، و همکارانش بیان ژن را در سلول‌های بتا جمع‌آوری‌شده از موش اندازه‌گیری کردند تا مشخص کنند که چه تعداد سلول بتا در پانکراس وجود دارد. این تیم چهار نوع سلول بتا متمایز را کشف کردند که یکی از آنها برجسته بود.

گروه 1 سلول های بتا انسولین بیشتری نسبت به سایر سلول های بتا تولید کردند و به نظر می رسید که قادر به متابولیسم قند هستند. این مطالعه همچنین نشان داد که از دست دادن این نوع سلول بتا ممکن است به دیابت نوع 2 کمک کند.

دکتر لو، که همچنین عضو مرکز سلامت متابولیک ویل و موسسه تحقیقات قلب و عروق در پزشکی ویل کورنل است، می گوید: «پیش از این، مردم فکر می کردند که یک سلول بتا یک سلول بتا است و آنها فقط کل سلول های بتا را شمارش می کردند. یک متخصص قلب در مرکز پزشکی نیویورک-پرسبیتریان/ویل کورنل. “اما این مطالعه به ما می گوید که ممکن است زیرنوع بندی سلول های بتا مهم باشد و ما باید نقش این سلول های بتای خاص خوشه 1 را در دیابت مطالعه کنیم.”

دکتر Doron Betel، Jingli Cao، Geoffrey Pitt و Shuibing Chen در Weill Cornell Medicine با دکتر Lo همکاری کردند تا این مطالعه را انجام دهند.

محققان از تکنیکی به نام رونویسی تک سلولی برای اندازه گیری تمام ژن های بیان شده در سلول های بتای تکی موش استفاده کردند و سپس از آن اطلاعات برای گروه بندی آنها به چهار نوع استفاده کردند.

سلول های بتای خوشه 1 دارای یک امضای بیان ژن منحصر به فرد بودند که شامل بیان بالایی از ژن هایی بود که به نیروگاه های سلولی به نام میتوکندری کمک می کند تا قند را تجزیه کنند و آنها را برای ترشح انسولین بیشتر تحریک کنند. علاوه بر این، آنها می‌توانند سلول‌های بتای خوشه 1 را با بیان بالای ژن CD63 از سایر انواع سلول‌های بتا متمایز کنند، که آنها را قادر می‌سازد از پروتئین CD63 به عنوان نشانگری برای این نوع سلول بتا خاص استفاده کنند.

او گفت: «بیان CD63 راهی برای شناسایی سلول‌ها بدون تخریب آنها فراهم کرد و به ما اجازه داد سلول‌های زنده را مطالعه کنیم.

وقتی تیم به سلول‌های بتای انسان و موش نگاه کرد، متوجه شد که سلول‌های بتای خوشه 1 با بیان ژن CD63 بالا نسبت به سه نوع دیگر سلول‌های بتا با بیان کم CD63، انسولین بیشتری در پاسخ به قند تولید می‌کنند.

دکتر لو گفت: آنها سلول های بتا با عملکرد بسیار بالایی هستند. “ما فکر می کنیم که آنها ممکن است بخش عمده ای از حجم کار تولید انسولین را به دوش بکشند، بنابراین از دست دادن آنها ممکن است تأثیرات عمیقی داشته باشد.”

در موش هایی که از رژیم غذایی محرک چاقی و پرچرب تغذیه شدند و موش های مبتلا به دیابت نوع 2، تعداد این سلول های بتای تولید کننده انسولین کاهش یافت.

او گفت: «از آنجایی که تعداد سلول‌های CD63 خوشه 1/بالا کاهش می‌یابد، ممکن است تولید انسولین کمتری داشته باشید که ممکن است نقش مهمی در ایجاد دیابت داشته باشد.

پیوند سلول های بتا با تولید CD63 بالا به موش های مبتلا به دیابت نوع 2، سطح قند خون آنها را به حالت عادی بازگرداند. اما برداشتن سلول های پیوندی باعث بازگشت سطح بالای قند خون شد. پیوند سلول های بتای کم تولید CD63 به موش ها، قند خون را به سطح نرمال بازگرداند. سلول‌های بتای کم CD63 پیوند شده در عوض ناکارآمد به نظر می‌رسند.

دکتر لو گفت: این کشف ممکن است پیامدهای مهمی برای استفاده از پیوند سلول های بتا برای درمان دیابت داشته باشد. به عنوان مثال، ممکن است بهتر باشد فقط سلول های بتای CD63 بالا پیوند داده شوند. او خاطرنشان کرد که ممکن است بتوان تعداد کمتری از این سلول‌های پربازده را پیوند زد. تیم دکتر لو همچنین دریافتند که افراد مبتلا به دیابت نوع 2 در مقایسه با افراد بدون دیابت، سطوح پایین تری از سلول های بتای CD63 بالا دارند.

در مرحله بعد، دکتر لو و همکارانش می‌خواهند بفهمند چه اتفاقی برای سلول‌های بتای تولیدکننده CD63 بالا در موش‌های مبتلا به دیابت می‌افتد و چگونه از ناپدید شدن آنها جلوگیری کنیم.

او گفت: “اگر ما بتوانیم بفهمیم که چگونه آنها را طولانی تر، زنده و عملکردی نگه داریم، می تواند به راه های بهتری برای درمان یا پیشگیری از دیابت نوع 2 منجر شود.”

آن‌ها همچنین می‌خواهند چگونگی تأثیر درمان‌های دیابت موجود بر انواع سلول‌های بتا را مطالعه کنند. آگونیست‌های GLP-1 که به افزایش ترشح انسولین در افراد مبتلا به دیابت کمک می‌کنند، با سلول‌های بتای تولیدکننده CD63 بالا و پایین تعامل دارند.

دکتر لو گفت: «مطالعه ما همچنین نشان می‌دهد که آگونیست‌های GLP-1 ممکن است راهی برای بهبود عملکرد سلول‌های بتای کم CD63 باشند.