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美國(guó)Scripps研究所日前進(jìn)行的一項(xiàng)新研究,揭示了胰腺干細(xì)胞擴(kuò)增所需的重要信號(hào)途徑。這項(xiàng)研究將有助于研發(fā)出能預(yù)防或逆轉(zhuǎn)胰島素依賴型糖尿病(IDDM,1型糖尿病)。該研究由美國(guó)健康研究院資助、為期5年,其研究結(jié)果公布在日前出版的《生物化學(xué)雜志》(Journal of BiologyChemistry)上。
I型糖尿病是由身體免疫系統(tǒng)選擇性地破壞產(chǎn)胰島素的胰腺小島β細(xì)胞引起的。小島β細(xì)胞存在于整個(gè)胰腺中,并且由兩種類型的細(xì)胞構(gòu)成:能產(chǎn)生使血糖水平升高的胰高血糖素(glucagon)的α細(xì)胞和制造胰島素的β細(xì)胞。
該研究組的研究重點(diǎn)放在了能分化成β細(xì)胞的胰腺祖細(xì)胞上。這項(xiàng)研究的總目標(biāo)是探索兩種蛋白BMP4和Id在促使胰腺祖細(xì)胞擴(kuò)增中的作用。該研究所Sarve-tnick實(shí)驗(yàn)室的華人博士后洪華是這項(xiàng)研究的主要完成者。
從胰腺祖細(xì)胞到β細(xì)胞的分化進(jìn)程由一些起關(guān)鍵作用蛋白的表達(dá)來(lái)控制,這些蛋白包括一類叫做bHLH轉(zhuǎn)錄因子的蛋白質(zhì),這些蛋白因子調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。Id(分化因子抑制)是一個(gè)與多種細(xì)胞過(guò)程(包括細(xì)胞擴(kuò)增)有關(guān)的蛋白質(zhì)家族。Id蛋白的主要功能是結(jié)合并抑制bHLH蛋白的功能,其中就包括那些對(duì)胰腺發(fā)育很重要的bHLH蛋白質(zhì)家族成員。因此,Id蛋白在發(fā)育中的胰腺與bHLH蛋白結(jié)合并阻止它們分化成成熟的產(chǎn)胰島素細(xì)胞。
有趣的是,Id蛋白的表達(dá)能夠由其他類型細(xì)胞中的骨骼形成蛋白(BMPs)靶標(biāo)誘導(dǎo)。研究組想知道BMPs是否能導(dǎo)致Id表達(dá)的增加,以及這種情況是否會(huì)導(dǎo)致胰腺祖細(xì)胞的擴(kuò)增受阻。
研究組使用了多種技術(shù)來(lái)驗(yàn)證這些假設(shè),例如使用了胰腺祖細(xì)胞AR42J細(xì)胞和轉(zhuǎn)基因小鼠模型。研究的結(jié)果表明,BMP4信號(hào)途徑是必須的,并且對(duì)AR42J祖細(xì)胞擴(kuò)增已經(jīng)足夠,而這種生長(zhǎng)與Id表達(dá)的增加相一致。研究組還采用了免疫組織化學(xué)染色方法證明BMP4和Id蛋白大量存在于胚胎小鼠的胰腺中。
研究人員認(rèn)為,胰腺祖細(xì)胞可能是從胰腺上皮管細(xì)胞衍生出來(lái)的。該實(shí)驗(yàn)室使用的小鼠胰腺模型含有來(lái)自上皮管的大量再生干細(xì)胞。他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)將能抑制BMP4的一種抗體注射到這些小鼠體內(nèi)時(shí),能限制減少擴(kuò)增的管細(xì)胞的數(shù)量。研究組還發(fā)現(xiàn)這些小鼠中BMP4的抑制導(dǎo)致一種bHLH蛋白依賴因子PAX6表達(dá)的增加,這種因子是胰腺小島細(xì)胞最終分化所必需的。
該研究的結(jié)果表明,BMP4的刺激能抑制由Id誘導(dǎo)的內(nèi)分泌祖細(xì)胞的分化,它的另外一個(gè)作用是促進(jìn)擴(kuò)增。這些結(jié)果揭示出了一個(gè)新穎的、能解釋胰腺上皮祖細(xì)胞擴(kuò)增和分化平衡的信號(hào)途徑。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果使人們對(duì)胰腺干細(xì)胞擴(kuò)增所需的信號(hào)途徑有了新的了解。該研究是向著改善糖尿病患者治療效果以及預(yù)防前進(jìn)的一個(gè)新起點(diǎn)。
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美國(guó)Scripps研究所日前進(jìn)行的一項(xiàng)新研究,揭示了胰腺干細(xì)胞擴(kuò)增所需的重要信號(hào)途徑。這項(xiàng)研究將有助于研發(fā)出能預(yù)防或逆轉(zhuǎn)胰島素依賴型糖尿病(IDDM,1型糖尿病)。該研究由美國(guó)健康研究院資助、為期5年,其研究結(jié)果公布在日前出版的《生物化學(xué)雜志》(Journal of BiologyChemistry)上。
I型糖尿病是由身體免疫系統(tǒng)選擇性地破壞產(chǎn)胰島素的胰腺小島β細(xì)胞引起的。小島β細(xì)胞存在于整個(gè)胰腺中,并且由兩種類型的細(xì)胞構(gòu)成:能產(chǎn)生使血糖水平升高的胰高血糖素(glucagon)的α細(xì)胞和制造胰島素的β細(xì)胞。
該研究組的研究重點(diǎn)放在了能分化成β細(xì)胞的胰腺祖細(xì)胞上。這項(xiàng)研究的總目標(biāo)是探索兩種蛋白BMP4和Id在促使胰腺祖細(xì)胞擴(kuò)增中的作用。該研究所Sarve-tnick實(shí)驗(yàn)室的華人博士后洪華是這項(xiàng)研究的主要完成者。
從胰腺祖細(xì)胞到β細(xì)胞的分化進(jìn)程由一些起關(guān)鍵作用蛋白的表達(dá)來(lái)控制,這些蛋白包括一類叫做bHLH轉(zhuǎn)錄因子的蛋白質(zhì),這些蛋白因子調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。Id(分化因子抑制)是一個(gè)與多種細(xì)胞過(guò)程(包括細(xì)胞擴(kuò)增)有關(guān)的蛋白質(zhì)家族。Id蛋白的主要功能是結(jié)合并抑制bHLH蛋白的功能,其中就包括那些對(duì)胰腺發(fā)育很重要的bHLH蛋白質(zhì)家族成員。因此,Id蛋白在發(fā)育中的胰腺與bHLH蛋白結(jié)合并阻止它們分化成成熟的產(chǎn)胰島素細(xì)胞。
有趣的是,Id蛋白的表達(dá)能夠由其他類型細(xì)胞中的骨骼形成蛋白(BMPs)靶標(biāo)誘導(dǎo)。研究組想知道BMPs是否能導(dǎo)致Id表達(dá)的增加,以及這種情況是否會(huì)導(dǎo)致胰腺祖細(xì)胞的擴(kuò)增受阻。
研究組使用了多種技術(shù)來(lái)驗(yàn)證這些假設(shè),例如使用了胰腺祖細(xì)胞AR42J細(xì)胞和轉(zhuǎn)基因小鼠模型。研究的結(jié)果表明,BMP4信號(hào)途徑是必須的,并且對(duì)AR42J祖細(xì)胞擴(kuò)增已經(jīng)足夠,而這種生長(zhǎng)與Id表達(dá)的增加相一致。研究組還采用了免疫組織化學(xué)染色方法證明BMP4和Id蛋白大量存在于胚胎小鼠的胰腺中。
研究人員認(rèn)為,胰腺祖細(xì)胞可能是從胰腺上皮管細(xì)胞衍生出來(lái)的。該實(shí)驗(yàn)室使用的小鼠胰腺模型含有來(lái)自上皮管的大量再生干細(xì)胞。他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)將能抑制BMP4的一種抗體注射到這些小鼠體內(nèi)時(shí),能限制減少擴(kuò)增的管細(xì)胞的數(shù)量。研究組還發(fā)現(xiàn)這些小鼠中BMP4的抑制導(dǎo)致一種bHLH蛋白依賴因子PAX6表達(dá)的增加,這種因子是胰腺小島細(xì)胞最終分化所必需的。
該研究的結(jié)果表明,BMP4的刺激能抑制由Id誘導(dǎo)的內(nèi)分泌祖細(xì)胞的分化,它的另外一個(gè)作用是促進(jìn)擴(kuò)增。這些結(jié)果揭示出了一個(gè)新穎的、能解釋胰腺上皮祖細(xì)胞擴(kuò)增和分化平衡的信號(hào)途徑。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果使人們對(duì)胰腺干細(xì)胞擴(kuò)增所需的信號(hào)途徑有了新的了解。該研究是向著改善糖尿病患者治療效果以及預(yù)防前進(jìn)的一個(gè)新起點(diǎn)。