胰岛β细胞再生的研究

合集下载

人类胰腺β细胞再生的分子机理

人类胰腺β细胞再生的分子机理

人类胰腺β细胞再生的分子机理人类胰腺是一个位于腹腔内的器官,主要负责分泌胰岛素、生产酶等多种生物活性物质,是维持人体生命运转的重要功能之一。

而胰腺β细胞则是胰腺内负责分泌胰岛素的细胞,对维持人体内糖代谢平衡具有重要意义。

然而,患有糖尿病的患者中,胰腺β细胞数量减少导致胰岛素分泌不足,从而导致病情加重。

因此,人类胰腺β细胞的再生机理引起了科研人员的广泛关注。

近年来,随着生物技术和分子生物学的飞速发展,科研人员对人类胰腺β细胞再生机理的探究也取得了重大突破。

其中,分子机理的研究是了解胰腺β细胞再生机理的重要途径之一。

胰岛素生物合成及其分泌的机理是胰腺β细胞再生的最基本问题之一。

胰岛素生物合成的初级过程主要包括:胰岛素原蛋白合成、成熟、折叠及后修饰过程,而其分泌则是受到各种因素调节的。

研究表明,胰岛素是通过一系列复杂的信号通路和细胞内分子机制调控分泌的。

针对胰腺β细胞再生的具体机理,近年来,研究人员主要集中于以下几个问题的探究:一是研究β细胞更新的来源;二是研究β细胞分裂的分子机制;三是研究β细胞后代细胞的分化和成熟过程。

胰岛细胞更新的来源是研究人员一直关注的一个问题。

研究表明,新生β细胞的来源可能包括:正常β细胞的有限更新、初始或不成熟的胰岛祖细胞,以及其他细胞类型转化为β细胞。

其中,转化成β细胞的再生方式被认为是一种可行的再生方式,也是未来临床应用的方向之一。

β细胞分裂的分子机制是β细胞再生机理研究的另一个核心问题。

研究表明,胰腺β细胞的增殖受到多种细胞因子和信号通路的调节。

细胞因子主要包括胰岛素生长因子、成长因子、转化生长因子等,而信号通路则包括Wnt、Notch、PI3K、ERK、p38等多个通路。

其中Wnt/β-catenin通路对胰腺β细胞再生具有重要意义。

当Wnt/β-catenin通路激活时,胰腺β细胞分裂率会显著提高。

β细胞后代细胞的分化和成熟过程则是再生的另一个重要环节。

在β细胞分裂后,后代细胞需要释放胰岛素,并具备与正常β细胞相似的细胞功能,才能成为正常的胰岛细胞。

胰岛细胞修复再生疗法临床实现治好糖尿病

胰岛细胞修复再生疗法临床实现治好糖尿病

据统计,我国糖尿病患者累计2000-4000万人,每年发病人数为150万,随着人民生活水平不断提高,发病人数逐年上升。

以往传统的治疗都只能单一的降低血糖,而没有从根本上去修复胰岛β细胞的功能,使胰岛素分泌的问题没有从根本上解决。

胰岛细胞修复再生疗法治疗糖尿病并发症应用机制90%以上的已故糖尿病患者死因均起源于糖尿病并发症,“糖尿病并不可怕,可怕的是糖尿病并发症”这句话已经被越来越多的糖尿病患者认知并认同。

但是仍然有大部分的糖尿病患者只知“治糖”,却忽视了并发症的预防与治疗。

>>>有关于更多糖尿病并发症信息详情咨询专家原本健康生长的植物在受到恶劣环境影响后,会逐渐枯萎、死亡,人体内的各个血管、神经、器官也不例外。

持续的高血糖或不稳定的血糖环境会加速血管动脉硬化的速度,最终可导致血管完全堵塞,失去运输氧气、养分的能力,周围组织则会因长时间缺血缺氧而出现损伤、坏死。

如糖尿病足、糖尿病心脏病、糖尿病肾病等,均是血管病变所致。

糖尿病视网膜病变、糖尿病感觉减退是相应神经受损造成的,而神经受损与血管病变息息相关。

我院治疗糖尿病所采用的生物细胞,在平稳降血糖的同时,还可以修复因高血糖而受损伤的血管、神经及组织器官。

因此,对于糖尿病并发症患者来说,胰岛细胞修复再生疗法是一种两全其美的最佳治疗方式。

那么细胞修复再生疗法中所应用的生物细胞,在治疗患有糖尿病并发症的患者时,会发挥什么样的作用呢?细胞修复再生疗法治疗糖尿病,治疗机理如下:“胰岛细胞修复再生疗法”是利用“生物细胞”和胰岛“β种子细胞”两种细胞进行联合治疗,利用静脉回输和先进的动脉介入技术等方式将以上细胞直接作用于病变部位,标本兼治,多种细胞优势互补,从根本上治疗糖尿病及其并发症,达到恢复胰岛正常功能、修复受损器官的多重目的。

生物细胞和β种子细胞在全国最大的GMP生物实验室里经科学提取、纯化及培养后,通过动脉介入或静脉回输到患者体内,生物细胞可改善患者体内紊乱的免疫环境,为胰岛β细胞的生长创造良好环境;β种子细胞是修复胰岛组织最为直接的细胞,可激活处在休眠期的胰岛细胞,恢复其数量,使之能正常分泌胰岛素。

胰岛β细胞再生

胰岛β细胞再生

胰岛β细胞简介
▪ 胰岛β细胞的基本概念
1.胰岛β细胞是胰腺内分泌细胞的一种,主要负责分泌胰岛素。 2.胰岛素是人体内唯一的降血糖激素,对于维持血糖平衡具有重要作用。 3.胰岛β细胞的功能障碍或数量减少是导致糖尿病等代谢性疾病的主要原因之一。
▪ 胰岛β细胞的发育和分化
1.胰岛β细胞来源于胰腺内胚层的祖细胞,经过多个阶段的分化和发育形成。 2.在发育过程中,胰岛β细胞受到多种转录因子和生长因子的调控。 3.研究胰岛β细胞的发育和分化机制,有助于探索通过干细胞等技术手段修复或替代受损的胰 岛β细胞。
胰岛β细胞再生的细胞来源
1.胰岛β细胞再生主要来源于胰岛内部的干细胞和祖细胞。 2.这些细胞在适当的条件下可以分化为新的胰岛β细胞,补充受 损的胰岛组织。 3.研究这些细胞的来源和分化机制,有助于开发新的胰岛β细胞 再生治疗方法。
胰岛β细胞再生机制
▪ 胰岛β细胞再生的微环境调控
1.胰岛微环境在胰岛β细胞再生过程中发挥着重要的调控作用 。 2.微环境中的细胞成分、细胞外基质和细胞因子等,都会对胰 岛β细胞的再生产生影响。 3.通过调控胰岛微环境,可以促进胰岛β细胞的再生,为糖尿 病的治疗提供新的途径。
▪ 胰岛β细胞分离与培养
1.胰岛β细胞的分离与培养是实验成功的关键步骤,需要保证 细胞活性、纯度和功能。 2.常用的分离方法包括酶消化法、机械分离法和免疫磁珠法等 ,各种方法各有优缺点,需根据实验室条件和研究需求进行选 择。 3.培养条件如培养基成分、培养时间和环境条件等也需要优化 ,以维持细胞正常生理功能和增殖能力。
▪ 生物材料治疗
1.生物材料治疗是一种通过植入生物材料来促进胰岛β细胞再 生的方法。 2.生物材料可以为胰岛β细胞提供适宜的微环境,促进其增殖 和分化。 3.目前常用的生物材料包括聚合物、水凝胶等。

保护胰岛功能及促进胰岛再生临床治疗

保护胰岛功能及促进胰岛再生临床治疗
李延兵 许雯 翁建平等 Diabetes Care 2004; 27:2597–2602
不同治疗方法对细胞体积的影响
细胞体积(%)
Diabetes 2003; 52: 102-110
胰岛素注射比口服降糖药及饮食控制对细胞 体积和分泌胰岛素功能的保存更加有效!
胰岛素强化治疗对新诊断2型糖尿病患者β细胞功能和血糖控制的影响:多中心、随机、平行组研究
翁建平李延兵许雯 时立新 朱大龙 周智广田浩明罗佐杰严励曾龙驿杨立勇 等Lancet 2008
血糖达标率和达标时间差异
达标定义: FPG<6.1mmol/L,2hPG<8.0mmol/L
达标率(%)
达标时间(天)
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
97.1%
5.6
9.3
短期胰岛素强化治疗 β细胞K通道开放剂 抗凋亡药物 Aminoguanidine Incretin mimetics and enhancers Thiazolidinediones 其他药物 ACEI/ARB 那格列奈/瑞格列奈
对T2DM的短期胰岛素强化治疗
2型糖尿病患者应快早使血糖达到理想控制水平,缓解高糖毒性和脂毒性,抑制炎症反应,使β细胞功能得到最大程度的恢复。 胰岛素是作用最强的降糖药物,可使任何程度高血糖得到有效控制,最大程度解除糖毒性影响。
翁建平李延兵许雯 时立新 朱大龙 周智广田浩明罗佐杰严励曾龙驿杨立勇 等Lancet 2008
0
5
10
15
20
25
30
CSII
MDI
OHA
治疗前
治疗后
p<0.05
%
CSII改善胰岛素分泌质量优于OHA

在实验动物水平通过恢复和改善胰岛β细胞功能的糖尿病治疗新进展

在实验动物水平通过恢复和改善胰岛β细胞功能的糖尿病治疗新进展

在实验动物水平通过恢复和改善胰岛β细胞功能的糖尿病治疗新进展李睿莹 乐 婧 李 雪 靳会丽 孟庆雄△(昆明理工大学生命科学与技术学院,昆明650500)摘要 糖尿病是一个世界性问题,在中国就有超过1.3亿人患有糖尿病。

糖尿病主要分为1型糖尿病和2型糖尿病。

遗憾的是,糖尿病至今尚未达成有效的预防和治愈手段。

但是,近年来的一系列突破性的研究成果,让我们看到了治愈糖尿病的希望。

在这里我们回顾了目前关于1型糖尿病和2型糖尿病可能的治愈途径的研究进展。

这些途径包括胰岛移植和1型糖尿病的干细胞治疗,以及抗体诱导的α细胞向β细胞分化,以及1型糖尿病中某些类型的β细胞能逃逸免疫攻击;糖尿病早期胰岛素长期注射治疗、GABA以及青蒿素长期诱导促进α细胞转化为β细胞从而恢复胰岛的结构和功能;研究还表明,长期增加维生素D受体的活性有利于减少炎症反应从而保护β细胞。

但是在青蒿素诱导治愈2型糖尿病方面仍然存在争议。

关键词 1型糖尿病;2型糖尿病;胰岛素;GABA;青蒿素中图分类号 R587ResearchProgressonTreatingDiabetesbyRestoringandImprovingIsletβ CellFunctioninEx perimentalAnimals LIRui Ying,LEJing,LIXue,JINHui Li,MENGQing Xiong△(FacultyofLifeScienceandTechnology,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650500,China)Abstract Diabetesmellitus(DM)isbecomingaworldwideproblem.InChina,morethan130millionofpeoplearesufferingfromDM.DMismainlydividedintotype1diabetesmellitus(T1DM)andtype2diabetesmellitus(T2DM).Unfortunately,tillnowthereisnoefficientwaytopreventandcureDM.However,inrecentyears,aseriesofbreakthroughsintheresearchofdiabetestreatmenthavebeenmadeandareshininglightsoncuringDM.HerewereviewedthecurrentresearchprogressesinthepossiblecurepathwaysforT1DMandT2DM.Thesepathwaysincludeislettransplantation,stemcelltherapyforT1DM,thediscoverythatantibody inducedαcellsdifferentiationtoβcells,andcertaintypeofβcellscanescapefromimmuneattackinT1DM.Whilelong terminjectionofinsulin,long termGABAandar temisininadministrationtopromotetheconversionofαcellsintoβcellsandconsequentlyrecoverythestructureandfunctionofislet;studiesalsoshowedthatlong termincreasingofvitaminDreceptoractivitywillreducetheinflammatoryresponseandprotecttheisletβcells.However,therearestillquestionsa boutthehealingeffectsofartemisininonT2DM.Keywords type1diabetesmellitus;type2diabetesmellitus;insulin;GABA;artemisinin 一、糖尿病发病机制及其现状近年来,随着社会的发展和人们的生活方式的改变,糖尿病的发病率逐年提高,已成为严重的社会问题。

人再生胰岛衍生蛋白1α

人再生胰岛衍生蛋白1α

2023-10-30•背景介绍•作用机理•临床应用•研究展望与挑战•结论与总结目录01背景介绍胰岛功能衰竭随着糖尿病病情的发展,胰岛β细胞功能逐渐衰竭,胰岛素分泌不足,导致血糖控制不佳。

胰岛再生胰岛再生是指通过促进胰岛细胞的增殖和分化,恢复胰岛功能,从而提高胰岛素分泌量,改善糖尿病病情。

胰岛再生的重要性通过生物信息学分析,科学家们发现了一个与胰岛再生相关的基因。

生物信息学分析进一步研究证实,该基因编码的人再生胰岛衍生蛋白1α在胰岛细胞中具有重要功能。

蛋白表达人再生胰岛衍生蛋白1α的发现研究现状目前,关于人再生胰岛衍生蛋白1α的研究已经取得了一定的进展。

研究者们正在探讨其作用机制、体内分布、功能效应等。

意义研究人再生胰岛衍生蛋白1α有助于深入了解胰岛再生的机制,为开发新的糖尿病治疗药物提供理论依据。

同时,对于探索糖尿病的发病机制也有重要的意义。

研究现状与意义02作用机理1对胰岛细胞的再生作用23人再生胰岛衍生蛋白1α能够促进胰岛细胞的增殖,从而增加胰岛细胞的数量,增强胰岛功能。

促进胰岛细胞增殖人再生胰岛衍生蛋白1α能够诱导胰岛细胞向功能性的胰岛β细胞分化,提高胰岛素的分泌能力。

诱导胰岛细胞分化人再生胰岛衍生蛋白1α能够抑制胰岛细胞的凋亡,从而延长胰岛细胞的生命周期,维持胰岛功能的稳定。

抑制胰岛细胞凋亡调节胰岛素敏感性人再生胰岛衍生蛋白1α能够调节胰岛素的敏感性,提高胰岛素对血糖的敏感性,从而更好地控制血糖。

促进胰岛素分泌人再生胰岛衍生蛋白1α能够促进胰岛素的分泌,提高胰岛素水平,从而帮助维持血糖稳定。

改善胰岛素抵抗人再生胰岛衍生蛋白1α能够改善胰岛素抵抗,提高胰岛素对血糖的响应能力,从而更好地控制血糖。

对胰岛素分泌的调节作用对血糖的稳定作用预防糖尿病并发症人再生胰岛衍生蛋白1α能够通过稳定血糖水平,预防糖尿病并发症的发生和发展。

提高生活质量人再生胰岛衍生蛋白1α通过稳定血糖水平,减少糖尿病及其并发症带来的困扰,从而提高患者的生活质量。

胰腺早期发育及终末分化细胞重编程为胰岛β细胞的研究进展

胰腺早期发育及终末分化细胞重编程为胰岛β细胞的研究进展

胰腺早期发育及终末分化细胞重编程为胰岛β细胞的研究进展曹明君;董焕生;潘庆杰;王红军;董晓【摘要】1型糖尿病是一种由于自体免疫细胞破坏分泌胰岛素的β细胞而引起胰岛素绝对缺乏的自体免疫病。

疾病患者需要依靠外源性途径来补给胰岛素,但胰岛素注射治疗不能根治病症,也不能有效地预防糖尿病并发症。

多能性干细胞以及体细胞重编程产生胰岛素分泌细胞为根治1型糖尿病提供了可能。

编程性的细胞能被用来进行移植治疗和药物筛选,为1型糖尿病的治疗带来了新的希望。

当前,通过相关转录调节因子重编程终末分化细胞为胰岛β细胞已经取得了很大进展。

文章对胰腺早期发育、胰腺相关转录调控因子及目前利用终末分化细胞重编程产生胰岛β细胞的研究内容进行了综述。

%Type 1 diabetes mellitus (T1DM) is an autoimmune disease in which the immune system attacks insu-lin-secretingβcells, thus leading to an absolute deficiency of insulin. Patients must rely on exogenous insulin, which cannot effectively prevent diabetes complications. Generation of insulin-secreting cells by reprogramming of pluripotent stem cells or somatic cells is a potential approach for the treatment of T1DM. These cells can be used for cell therapy and drug screening, and may eventually provide a cure for the disease. Significant progress has been made in generating insu-lin-secreting cells through the expression ofβcell specific transcription factors in stem cells or somatic cells. In this review,&nbsp;we summarize recent research progress in early pancreas development,βcell specific transcription factors and reprogram-ming of terminally differentiated cells intoβcells.【期刊名称】《遗传》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】8页(P511-518)【关键词】糖尿病;胰岛β细胞;胰腺相关转录因子;重编程【作者】曹明君;董焕生;潘庆杰;王红军;董晓【作者单位】青岛农业大学动物科技学院,青岛266109;美国南卡莱罗那医学院,美国查尔斯顿 29425;青岛农业大学动物科技学院,青岛 266109;青岛农业大学动物科技学院,青岛 266109;青岛农业大学生命科学学院,青岛 266109【正文语种】中文1型糖尿病患者由于自身免疫反应, 造成体内胰岛β细胞严重破坏和功能衰竭, 导致胰岛素分泌绝对缺乏, 需长期使用胰岛素治疗, 但易出现低血糖等不良反应。

胰岛β细胞再生与糖尿病治疗的研究进展

胰岛β细胞再生与糖尿病治疗的研究进展
2 0 年 , 国 疾 病 控 制 中 心 ( e t s fr Di a e 05 美 C ne o s s r e
新 的 B细 胞 从 何 而 来 ? 目前 尚 无 一 致 的 结 论 。 大 多 数 学 者 认 为 , 细 胞 再 生 主 要 来 源 于 胰 岛 干/ 体 细 胞 (s tse B 前 il t e m/
究 结 果 支 持 后 者 , C 7 L 6小 鼠 作 为 供 体 , 血 糖 <4 0 以 5B / 将 0
mg d、 糖 尿 病 时 间 <7d的 NOD小 鼠作 为实 验 组 受 体 , /l 患 将 血 糖 >4 0m / l持 续 1 ~2 0 g d 、 4 8d的 N0D 小 鼠 作 对 照 , 用 采 骨 髓 移 植 配 合 Raa c pmyi n加 A tC 5 , 受 者 体 内 形 成 稳 ni D1 4使 — 定 的供 体 淋 巴 细 胞 嵌 合 (o o mp oyec i r m) 再 将 d n rl h c t hmei , y s 供 体 胰 岛分 离 纯 化 后 移 植 于 受 体 左 侧 肾 包 膜 下 , 体 N 受 0D 小 鼠糖 尿 病 完 全 治 愈 。2 0d后 切 除 移 植 有 胰 岛 的 左 侧 肾 0 脏 ,5 实 验 小 鼠( / ) 能 维 持 血 糖 正 常 , 所 有 对 照 组 小 7 34仍 而 鼠 (/ ) 后 立 即 出 现 高 血 糖 , 明 糖 尿 病 的 严 重 程 度 和 病 99 术 说 程 的早 晚 是 决 定 病 情 能 否 自行 恢 复 的 关 键 。 病 情 的 严 重 程 度 取 决 于 胰 岛 中 残 存 的 B 胞 数 量 , 示 再 生 的 B细 胞 主 要 细 提 来 源 于残 存 的 胰 岛 B 胞 。也 有 文 献 报 道 , 的 B细 胞 可 从 细 新
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

胰岛β细胞再生的研究来源:中国论文下载中心作者:张世联王薇编辑:studa9ngns关键词:胰岛素(INS) 胰岛β细胞再生基因糖尿病体内糖平衡主要由胰岛素(INS)控制,胰岛β细胞可释放INS调节餐后的血糖,也可通过β细胞的增长适应长期的INS需求,如果其中任一环节发生障碍,引起绝对或相对INS 缺乏,则可引发糖尿病。

有关INS的生物合成和释放调节已进行了广泛的研究,但对于β细胞再生研究直到近年方引起重视。

非INS依赖型糖尿病(NIDDM)发病机理并不十分清楚。

但有证据表明:对葡萄糖的刺激反应INS分泌减少和β细胞增长不足易患此病〔1〕,而老年人存在胰岛再生能力低下,可能与糖尿病患病率高有关。

Ⅰ型糖尿病是自身免疫引起β细胞损伤,致失代偿,此病初发时常有INS的短期恢复,说明缺损的胰岛细胞竭力满足体内INS的需求。

研究β细胞增长的调节将有助于了解糖尿病发病机理,对糖尿病的治疗也将有重要的意义。

本文对β细胞增长的难度,如何增长,调节因素等问题的研究做一简要综述。

1β细胞生长能力与糖尿病目前常用C57BL/6J小鼠作为研究NIDDM的遗传性糖尿病动物模型,该种系1988年由美国Duke大学培育成功,为单糖尿病遗传基因病鼠。

此鼠在正常饲料喂养下不发病,在高脂肪(33%),高单糖(38%),低纤维素(<3%)饲料诱导下,经过4 w(由4周龄开始至8周龄)发病。

它与C57BL/KSJ鼠种的胰岛再生能力不同,即用葡萄糖刺激C57BL/6J小鼠胰岛,可增殖的细胞比率较C57BL/KSJ的多一倍。

当发病时,C57BL/6J小鼠出现中度糖尿病、INS 抵抗、肥胖和胰岛过度增生,C57BL/KSJ的早期症状与前者相似,但随后出现重度糖尿病,体重下降,β细胞破坏及死亡,这些观察表明胰岛素细胞再生能力决定了糖尿病的表现形式,支持人类Ⅱ型糖尿病是多因素致病的遗传观点。

另有证据表明,NIDDM患者的β细胞总量比相应对照组(体重匹配)少〔1〕。

有人提出一种假设,认为肥胖者由于外周INS抵抗,β细胞总量应适应性地增加,假如β细胞没有增长,INS产生将不足,便会引发糖尿病。

由于胰岛有生产INS的较大贮备,β细胞的适度减少不会引发糖尿病,然而长期持续增加功能负载,致β细胞总量减少,INS释放会逐渐减少。

另外,胰岛也存在质的异常,如NIDDM患者血中INS原/INS比值增高,是否通过β细胞的增殖可遮掩质的异常也是今后寄望的研究课题。

由此可见,除了INS分泌、抵抗外,还应研究β细胞的生长能力。

β细胞增长能力与Ⅰ型糖尿病的发病关系不大,它主要因自身免疫损伤胰岛,发病初期经历了INS的合成由增多到减少的变化过程,表明胰岛为满足机体对INS的需求进行了再生的努力,因不能充分代偿,必然引发糖尿病。

如及时用免疫抑制剂中止β细胞损害,可不致于发生严重的糖尿病症状。

由于β细胞可再生的部分有限,此种治疗需在自身免疫损伤β细胞的初期进行。

2胰岛β细胞的生长人到成年以后,有些细胞仍然进行着细胞分型,如表皮细胞、血细胞,有的不再进行分裂增殖,如神经细胞,即损伤后不能通过增殖来修复;有些细胞正常时并不进行分裂增殖,但当损伤后,细胞可旺盛地进行分裂,达到修复目的,如肝细胞。

胰岛细胞平时也是处于相对静止期,并不分裂,但当损伤后需修复时只有很少一部分细胞可以进行分裂,且随年龄增长,可增殖细胞的部分也逐步减少。

β细胞增殖周期分裂过程同其它细胞相似,由G1期、S期、G2期和M期组成,整个细胞周期时间为14.9 h,平时处于相对稳定的G0期。

分析葡萄糖对β细胞增殖的作用,见细胞周期各时期变化与葡萄糖无关,说明葡萄糖是调节部分细胞进入“可增殖部分proliferative compart,PC)”,使之进入细胞循环进行增殖。

这与一般的调节机制相同,即进入细胞周期后是由与启始刺激因子不同的一系列调节物调节。

用不同刺激条件观察细胞周期,可估计最大PC,即能够再生的部分细胞,胎鼠的胰岛约为10%,到成年时减到不足3%,而剩余大部分胰岛处于不可逆的G0期,不能进行细胞增殖〔5〕。

以上研究说明胰岛再生能力受能够再生细胞的存有量和刺激因子的双方约束。

3β细胞的增长方式〔2,3〕β细胞的增长包括三方面:由β细胞前体衍变,即增生或化生;β细胞体积增大——肥大,β细胞数目增多——再生。

给正常成年大鼠注射链脲佐菌素(STZ)破坏胰岛,可造成永久性糖尿病模型,而给刚出生的大鼠注射STZ14 d后血糖恢复正常,此时可见管状上皮存在,含有INS的细胞,另外胰岛随胰管的生长而增长,表明胰岛细胞可增生。

虽然缺乏β细胞前体的形态标志物,不能直接测定前体,但间接证据表明存在在此过程。

关于β细胞肥大的研究较少,它主要由营养素刺激,适应INS增加的需求,致β细胞体积增大,INS产生增多,但在β细胞生长方面此种方式有限,只是部分质(INS分泌增多)上的修复。

4β细胞生长的调节因子4.1营养素调节胎儿和新生儿胰岛发育变化较大,尤其是出生后受营养素的刺激,在妊娠20 d前的胎鼠胰岛主要由混合必需氨基酸刺激再生,葡萄糖不起作用,而妊娠末期为对葡萄糖敏感,氨基酸降到次要地位。

此种转变似乎是为出生后作准备,何种因子调节此变化尚不清楚。

氨基酸的促进作用,可持续到成年,但不再起主导作用〔4〕。

D-葡萄糖、D-甘露糖或混合必需氨基酸由β细胞代谢刺激再生,用甘露庚酮糖抑制葡萄糖代谢,刺激作用消失。

不能代谢的糖类,如L-葡萄糖、3-0-甲基葡萄糖或果糖不能促进再生。

这些研究表明,β细胞再生与INS合成和释放一样,与刺激物的代谢相关。

也有报道游离脂肪酸可促进再生。

4.2生长因子的调节现已知体内含有一组多肽生长因子,其结构与激素相似,通过特异性膜受体传递生物学信息,称之为生长因子。

根据生长因子产生细胞和支配细胞间的关系,主要有下列三种模式:(1)内分泌型:产生生长因子的细胞分泌出来的生长因子,通过血液携带作用于远处的细胞;(2)旁分泌型:产生生长因子的细胞分泌出来的生长因子作用于邻近的细胞;(3)自分泌型:产生生长因子的细胞所分泌的生长因子作用于细胞本身,其本身有相应的受体〔6〕。

生长调节素或INS样生长因子(IGFs)由生长激素刺激生产和释放,它通过自分泌或旁分泌机制促进局部细胞增殖。

鼠胰岛可释放IGFⅠ和IGFⅡ,外源性IGFⅠ和IGFⅡ的加入促进胰岛细胞再生,另外用IGFⅠ抗体可抵消部分生长激素(GH),促进增殖作用。

这些研究表明,IGFs中介了GH促生长作用,INS可与Ⅰ型IGF受体作用促进胰岛再生。

血小板衍生长因子(PDGF)和成纤维细胞生长因子(FGF)对某些细胞的作用,可称为“支配”因子,因它们本身并不进入细胞循环,而是通过其后的“执行”因子,如INS、IGFs或表皮生长因子(EGF)使细胞再生。

4.3激素的调节已知生长素(GH)对β细胞再生和INS的合成有促进作用,与此密切相关的催乳素和胎盘催乳素也促进再生,鼠β细胞有催乳素受体,在许多组织GH是通过刺激IGFs的产生和释放而起到促进细胞增殖效应的〔7〕。

胃肠(GI)肽类激素除调节消化器官本身的活动外,还具有促激素和促生长等生理机能。

GI肽类中的胃泌素、缩胆囊素、促胰液素和抑胃肽均刺激INS释放。

有报道促胰液素和缩胆囊素可促进胰岛素细胞再生,但此方面的研究较少,需进一步证实。

类固醇激素对胰岛作用的研究,体内与体外的实验结果不一致。

体内给予糖皮质激素促进β细胞肥大、增殖、血中INS浓度升高;而体外实验为糖皮质激素抑制INS释放和细胞再生,也有报道不抑制,但未证实其促进作用。

4.4基因的调控为提高胰岛细胞再生能力,许多学者从基因调控方面进行了探索。

大鼠经90%去胰岛术在数周内发生糖尿病,再用DNA修复酶多聚(ADP-核糖)合成酶抑制剂尼克酰胺治疗可诱导胰岛细胞再生,减低糖尿病的发病率。

已鉴定其作用是由一种仅在增生的胰岛表达,而正常胰岛不表达的特异再生基因(regenerating gene,Reg gene)所致〔8,9〕,由此生产的Reg蛋白参与β细胞的再生增殖〔10〕。

人类Reg基因也已鉴定,其结构同大鼠的相似。

另外正常的胰腺泡细胞也可产生Reg蛋白,以前由人体胰石和胰液分离的胰石蛋白(Pancreatic stone protein,PSP)以及由人胰腺分离出的胰线蛋白(Pancreatic thread protein,PTP)均为由Reg基因产生的同一种蛋白〔11,12〕。

Reg蛋白的作用可以看作为胰岛β细胞的自分泌型生长因子,最近有人观察到用不同营养因素和激素作用培养的大鼠胰岛细胞,可见β细胞的增殖与Reg基因的表达有相关性〔13〕。

用Reg蛋白治疗90%去胰岛大鼠,β细胞增加,血糖显著降低〔14〕。

另外Reg蛋白促进离体β细胞核中3H-TdR的掺入增多。

这些结果表明,Reg蛋白有望开辟治疗糖尿病的一种新途径。

另外许多其它因子,如cAMP、胰岛素原、糊精、热休克蛋白(Heat shock protein,HSP)和超氧化物歧化酶均有报道与胰岛的修复相关〔3〕。

参考文献1Kloppel G,Lohr M,Hablich K et al.Islet pathology and pathogenesis of type Ⅰand type Ⅱ diabetes revisited.Sury Synth Path Res,1985;4:102Swenne I.Pancreatic beta-cell growth and diabetes mellitus.Diab-etologia,1992;35:1933河津捷二,石井主税,大野富雄 et al.胰ヲンダルハンス岛β细胞再生.综合临床,1994;43(2):2554 Swenne I.Glucose-stimulated DNA replication of the islets during develpment of rat fetus.Effects growth hormone and triiodothyronine.Diabetes,1985;34:8035Pardee AB.G1 events and regulation of cell proliferation.Science,1989;246:6036陈诗书.医学细胞与分子生物医学.上海:上海医科大学出版社,1995:313~3307 Nielsen JH.Effects of growth hormone,prolactin and placental on insulin content and release and d eoxyribonucleic acid synthesis in cultureed pancreatic islets.Endocrinology,1982;110:6008Terazono K,Yamamoto H,Takasawa S et al.A novel gene activated in regenerating islets.J Biol Chem,1988;263:2 1119Eizirik DL,Sadler S,Palmer JP.Repair of pancreatic β cells.A relevant phenomenon in early IDDM?Diabetes,1993;42:1 38310Ishii C,Kawazu S,Tomono S et al.Appearance of a regenerating(reg) gene protein in pancreatic islets of re missinon BB/Wor/Tky rats.Endocrine J,1993;40:26911Gross J,Carlson RI,Brauer AW et al.Isolation,characterization and distribution of an unusual pancreatic human secretory protein.J Clin Invest,19 85;76:211512De Caro A,Boncel J,Rouimi P et plete amino acid sequence of an immuoreative form of human pancre atic stone protein isolated from pancreatic juice.FEBS,1987;188:20113Francis PJ,Southgate JL,Wilkin TJ et al.Expression of an islet regenerating(reg) gene in isolated rat islets:effe cts of nutrient and non-nutrient growth factors.Diabetologia,1992;35:23814Watanabe T,Yonemura Y,Yonekura H et al.Pancreatic beta cell replication and amelioration of surgical diabetes by Reg protein.Proc Natl Acad sic USA,1994;91:3 589。

相关文档
最新文档