آخرین مطالب

سلول های غافلگیر کننده روده جنین که انسولین می سازند


در انتظار غذا: سلول های غافلگیر کننده روده جنین که انسولین می سازند - علوم زندگی |  وایزمن واندر سرگردان

هم در سلول‌های FIKL در روده کوچک (بالا) و هم در سلول‌های بتا در لوزالمعده (پایین)، مولکول‌های mRNA برای ساخت انسولین (سرخابی) به مرکز سلول نزدیک‌تر هستند، در حالی که خود انسولین (سبز) در قسمت بیرونی تجمع می‌یابد. سمت روبروی سلول، از جایی که آزاد خواهد شد. اعتبار: موسسه علوم وایزمن

یک “مجوز” انحصاری برای ساخت انسولین در بدن انسان متعلق به سلول های بتا است که در سراسر پانکراس پراکنده شده اند. اما از آنجایی که سلول‌های بتا در افراد مبتلا به دیابت ممکن است کمیاب یا ناکارآمد شوند، دانشمندان به دنبال سلول‌های دیگری هستند که ممکن است برای تولید هورمون تنظیم‌کننده گلوکز حیاتی ترغیب شوند. در مطالعه ای که امروز در طب طبیعتمحققان موسسه علوم ویزمن و دانشکده پزشکی ییل سلول های سازنده انسولین را در یک مکان غیرمنتظره یعنی روده جنین کشف کردند. این کشف ممکن است مسیرهای جدیدی را در توسعه آینده درمان های بالقوه دیابت باز کند.

هنگامی که جنین در رحم رشد می کند، بسیاری از سلول های آن در مورد سرنوشت آینده خود بلاتکلیف هستند و هویت خود را برای مدتی روان نگه می دارند. این امر به ویژه در مورد سلول های روده جنین صادق است: در سه ماهه دوم، روده کاملاً تشکیل شده است، اما در حالی که هنوز در رحم است نیازی به جذب غذا یا جلوگیری از عفونت ندارد. پروفسور Shalev Itzkovitz از دپارتمان زیست شناسی سلولی مولکولی Weizmann با متخصص اطفال پروفسور لیزا کونیکووا از دانشکده پزشکی ییل به نیروهای خود پیوست تا در مورد وظایف غیرعادی – به عنوان مثال، تولید انسولین – که ممکن است توسط سلول های روده جنین انجام شود، که هنوز انجام شده است، آشنا شوند. از وظایف آتی خود بی بند و بار هستند.

در این مطالعه، دکترای شالف. دانش‌آموز Adi Egozi و تیم‌های Weizmann و Yale اطلسی از سلول‌های روده جنین را با استفاده از فناوری پیشرفته‌ای به نام توالی‌یابی RNA تک سلولی ایجاد کردند. این فناوری پروفایل هایی از کل بیان ژن را در هزاران سلول جداگانه به طور همزمان ایجاد می کند. سپس محققان این پروفایل ها را با پروفایل های سلول های روده نوزادان مقایسه کردند. آنها توجه ویژه ای به سلول های تولید کننده هورمون داشتند که تنها حدود 1 درصد از کل سلول های روده را تشکیل می دهند، اما بسیار مهم هستند زیرا هورمون هایی را آزاد می کنند که نقش های تنظیم کننده مهمی در متابولیسم بدن دارند.

در واقع، مطالعه تطبیقی ​​سلول‌های جنینی از نوع K/L را نشان داد که ژن انسولین را در روده کوچک بیان می‌کردند. تا به حال، این ژن تنها در سلول های بتای پانکراس بیان می شد. روده‌های کوچک نوزادان نیز حاوی سلول‌هایی از نوع K/L بودند، اما برخلاف سلول‌های روده جنینی، این سلول‌ها انسولین را بیان نمی‌کردند.

دانشمندان سلول های تازه شناسایی شده را FIKL نامیدند که در آن F مخفف جنین و I به معنای انسولین است. این سلول ها تنها حدود 2 درصد از سلول های تولید کننده هورمون در روده جنین یا 0.0002 از کل سلول های روده را تشکیل می دهند، اما به تعداد نسبتاً قابل توجهی وجود دارند زیرا پوشش روده انسان منطقه بسیار زیادی را پوشانده است. (مطابق کشیده، پوشش روده یک بزرگسال به اندازه یک زمین بدمینتون است).

علاوه بر ژن سازنده انسولین، سلول‌های FIKL یک برنامه مولکولی کامل را بیان می‌کنند که می‌تواند از فعالیت هورمون پشتیبانی کند، از جمله ژن‌هایی برای سنجش گلوکز و اطمینان از آزاد شدن انسولین از سلول. علاوه بر این، سلول‌های FIKL در مقادیر زیادی انسولین تولید می‌کنند. درست مانند سلول‌های بتا، ژن انسولین آن‌ها بسیار فعال بود و ده‌ها هزار نسخه از مولکول‌های RNA پیام‌رسان تولید می‌کرد، عددی که بسیار بالاتر از میانگین ژنوم انسان است که حدود ده نسخه در هر ژن در یک زمان است. زمانی که دانشمندان تصویربرداری از RNA و سایر مولکول‌های درون سلول‌ها را انجام دادند، مشابه دیگری با سلول‌های بتا پدیدار شد: هر دو سلول بتا و FIKL به روشی مشابه قرار گرفتند، به طوری که RNA پیام‌رسان انسولین رو به مرکز سلول بود، در حالی که خود هورمون انباشته می‌شد. در سمت بیرونی سلول، آزاد شدن آن را تسهیل می کند.

Itzkovitz می‌گوید: «این شباهت‌ها با سلول‌های بتای پانکراس منطقی است، زیرا پانکراس و روده کوچک از همان بافت در جنین در حال رشد در حدود هفته پنجم بارداری منشا می‌گیرند.

چرا روده جنین حاوی سلول های انسولین ساز است هنوز مشخص نشده است. سلول‌های مورد مطالعه از بانکی از بافت‌های جنینی به دست آمدند و وضعیت سلامتی مادرانشان ناشناخته بود. بارداری گاهی اوقات سطح انسولین و گلوکز مادر را تغییر می دهد، بنابراین ممکن است برنامه انسولین در پاسخ به دیابت بارداری مادر فعال شده باشد تا به جنین کمک کند تا با سطوح بالای گلوکز خون مادر مقابله کند. انسولین تولید شده توسط روده همچنین ممکن است اثر موضعی داشته باشد و از رشد روده به سرعت در حال رشد حمایت کند.

چه چیزی برنامه ساخت انسولین را در بدو تولد خاموش می کند نیز ناشناخته است. با این حال، به گفته Itzkovitz، سوال مهم این است که آیا می توان آن را دوباره روشن کرد یا خیر.

ایتزکوویتز می‌گوید: «شاید روزی بتوان این برنامه غیرفعال ساخت انسولین را در افراد مبتلا به دیابت بیدار کرد. اگر چنین باشد، سلول‌های پوشش روده می‌توانند منبع فوق‌العاده‌ای از انسولین بسازند زیرا دائماً تجدید می‌شوند – این یک مزیت ویژه برای افراد مبتلا به دیابت نوع 1 است که سلول‌های سازنده انسولین آنها به طور مداوم توسط سیستم ایمنی از بین می‌رود.

در افراد مبتلا به دیابت نوع 2، سلول‌های بتا نیز اغلب از بین می‌روند، زیرا تحت فشار مواجهه با سطوح بالای گلوکز فرو می‌روند. تا به حال، تحقیقات در مورد درمان دیابت با پیوند سلولی برای جایگزینی از دست دادن، عمدتاً بر استفاده از سلول های بنیادی یا بر روی سلول های مهندسی به غیر از سلول های بتا برای تولید انسولین متکی بوده است.

Konnikova می‌گوید: «مزیت سلول‌های FIKL که ما کشف کرده‌ایم این است که به طور طبیعی حاوی یک برنامه کاری برای ساخت انسولین هستند. “اگر بتوانیم نشانه هایی را پیدا کنیم که این برنامه را تنظیم می کند، ممکن است روزی بتوانیم آن را در صورت لزوم روشن کنیم.”


بینش جدید در مورد بیولوژی آزادسازی انسولین


اطلاعات بیشتر:
لیزا کونیکووا، انسولین توسط سلول های غدد درون ریز در طول رشد جنین انسان بیان می شود. طب طبیعت (2021). DOI: 10.1038/s41591-021-01586-1. www.nature.com/articles/s41591-021-01586-1

ارائه شده توسط موسسه علوم Weizmann

نقل قول: در حالی که منتظر غذا هستید: سلول های روده غافلگیر کننده جنین که انسولین می سازند (2021، 9 دسامبر) در 9 دسامبر 2021 از https://medicalxpress.com/news/2021-12-food-fetal-gut-cells-insulin.html بازیابی شده است.

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.