激活促进细胞分裂的途径能增加产生胰岛素的细胞的数量和功效

子科生物报道：威尔康奈尔医学院的研究人员发现了一种新的途径，可以刺激糖尿病临床前模型中产生胰岛素的健康胰腺β细胞的生长。这一发现为未来的治疗方法带来了希望，将改善2型糖尿病患者的生活——这种疾病影响着全球超过5亿人。

这项发表在9月15日《临床研究杂志》上的研究表明，激活促进细胞分裂的途径不仅扩大了产生胰岛素的细胞的数量，而且令人惊讶的是，它还增强了细胞的功能。

该研究的资深作者劳拉·阿隆索博士说:“这令人放心，因为该领域长期以来一直认为，增殖会导致‘去分化’和细胞功能丧失。”她是内分泌学、糖尿病和代谢学部门的负责人，威尔代谢健康中心主任，也是威尔康奈尔医学院的E.休·勒基杰出医学教授。“我们的研究结果颠覆了这一教条，表明如果我们能找到一种方法来触发体内β细胞的复制，我们就不会损害它们产生和分泌胰岛素的能力。”

第一作者Rachel Stamateris作为马萨诸塞大学医学院的医学博士研究生和威尔康奈尔医学院的医学访问研究生助理也为这项工作做出了贡献。

当β细胞失效时

2型糖尿病通常与肥胖有关，身体组织对胰岛素产生抵抗，这意味着它们不能吸收和使用血糖。与此同时，胰腺中产生胰岛素的β细胞数量减少，失去功能。

阿隆索博士和她的同事在一个缺乏IRS2的糖尿病小鼠模型中重现了这些情况，IRS2是一种允许胰岛素传递信号给细胞吸收血糖的蛋白质。这些小鼠表现出胰岛素抵抗，这是人类2型糖尿病的一个重要特征。“最重要的是，”阿隆索博士说，“IRS2蛋白也被证明对细胞功能和细胞数量至关重要。”所以，他们的细胞池被耗尽了。

拯救这些小鼠的首要任务是:增加细胞数量。但如何能做到这一点呢? 她和她的团队仔细研究了控制细胞增殖的分子机制。研究人员观察到，在缺乏irs的糖尿病小鼠中，β细胞不能提高细胞周期蛋白D2的产生。当这种蛋白质与一种叫做CDK4的蛋白质结合时，就会驱动细胞分裂。先前的研究表明，缺乏CDK4的小鼠也会患上糖尿病。

测试提高CDK4活性是否有助于增加β细胞数量似乎合乎逻辑。

细胞增殖-数量和质量

当阿隆索博士的研究小组将一种更容易附着在细胞周期蛋白D2上的活性CDK4基因引入糖尿病小鼠体内时，他们注意到的第一件事是动物的血糖恢复到正常水平。它们的β细胞比未处理的IRS2突变小鼠更丰富。但更好的是:“与原始糖尿病小鼠相比，治疗小鼠的β细胞看起来非常健康，原始糖尿病小鼠的β细胞看起来很糟糕。”增加CDK4的活性导致β细胞充满胰岛素，”阿隆索博士说，他也是纽约长老会/威尔康奈尔医学中心的内分泌学家。

这支持了β细胞质量可以在不影响功能的情况下扩大的概念。

虽然CDK4本身并不是一个可行的治疗靶点，因为它刺激增殖的能力可能会增加患癌症的风险，但阿隆索博士相信，探索控制β细胞分裂和功能的分子途径，有朝一日可能会带来临床突破。她提到了Ozempic，这是人们谈论最多的糖尿病新疗法之一。阿隆索博士说:“这种药物是一位科学家在研究吉拉怪物唾液中的毒素时发现的。”“因此，很明显，了解基础生物学的工作原理可以在治疗甚至预防糖尿病方面取得真正的进展。”