CD63hi beta hücrelerinden yapılmış, nakledilmiş bir sözde adacık. Kredi: Weill Cornell Medicine
Birden çok beta hücresi türü pankreasta insülin üreterek kan şekeri düzeylerinin dengelenmesine yardımcı olur. Weill Cornell Medicine araştırmacıları tarafından yakın zamanda yürütülen bir araştırma, pankreasta oldukça üretken bir beta hücresinin kaybının potansiyel olarak diyabet gelişimine katkıda bulunabileceğini ortaya koydu.
Yakın zamanda Nature Cell Biology’de yayınlanan çalışma, Weill Cornell Medicine’de tıp profesörü olan Dr. James Lo tarafından yönetilen bir araştırma, pankreastaki farklı beta hücre tiplerinin sayısını belirlemek için farelerdeki bireysel beta hücrelerindeki gen ekspresyonunu inceledi. Araştırma ekibi, üstün insülin üretimi ve şeker metabolizması yetenekleri nedeniyle öne çıkan, küme 1 olarak bilinen bir grupla dört farklı beta hücresi türü buldu. Çalışma ayrıca, bu belirli beta hücresi türünün kaybının, tip 2 diyabet gelişimiyle bağlantılı olabileceğini ortaya çıkardı.
“Bundan önce, insanlar beta hücresinin bir beta hücresi olduğunu düşünüyorlardı ve yalnızca toplam sayıyorlardı. Weill Metabolik Sağlık Merkezi ve Weill Cornell Medicine Kardiyovasküler Araştırma Enstitüsü üyesi ve NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Tıp Merkezi’nde kardiyolog olan Dr. “Ancak bu çalışma bize beta hücrelerini alt tiplendirmenin önemli olabileceğini ve bu özel küme 1 beta hücrelerinin diyabetteki rolünü incelememiz gerektiğini söylüyor.”
Dr. Weill Cornell Medicine’den Doron Betel, Jingli Cao, Geoffrey Pitt ve Shuibing Chen, çalışmayı yürütmek için Dr. Lo ile birlikte çalıştı.
Araştırmacılar, tek hücreli transkriptomik adı verilen bir tekniği kullanarak, içinde ifade edilen tüm genleri ölçtüler. bireysel fare beta hücreleri ve daha sonra bu bilgileri kullanarak onları dört tipte gruplandırın. Küme 1 beta hücreleri, mitokondri adı verilen hücresel güç merkezlerinin şekeri parçalamasına ve onları daha fazla insülin salgılaması için güçlendirmesine yardımcı olan genlerin yüksek ifadesini içeren benzersiz bir gen ifade imzasına sahipti. Ek olarak, küme 1 beta hücrelerini, CD63 proteinini bu spesifik beta hücre tipi için bir belirteç olarak kullanmalarını sağlayan yüksek CD63 geni ekspresyonu ile diğer beta hücre tiplerinden ayırabildiler.
” CD63 ifadesi, hücreleri yok etmeden tanımlamamızın bir yolunu sağladı ve canlı hücreleri incelememize olanak sağladı” dedi.
Ekip hem insan hem de fare beta hücrelerine baktığında, küme 1 beta’yı buldular yüksek CD63 gen ifadesine sahip hücreler, şekere yanıt olarak, düşük CD63 ifadesine sahip diğer üç beta hücresi türünden daha fazla insülin üretir.
Dr. Lo, “Bunlar çok yüksek işlevli beta hücreleridir,” dedi. “İnsülin üretme iş yükünün büyük kısmını taşıyabileceklerini düşünüyoruz, bu nedenle kayıplarının derin etkileri olabilir.”
Obeziteye neden olan, yüksek yağlı diyetle beslenen farelerde ve tip 2 diyabetli farelerde, bu insülin üreten güçlü beta hücrelerinin sayısı azaldı.
“Küme 1/yüksek CD63 hücrelerinin sayısı düştüğü için, daha az insülin üretiminiz olabilir ve bu diyabet gelişiminde önemli bir rol oynayabilir.” dedi.
Yüksek CD63 üretimine sahip beta hücrelerinin tip 2 diyabetli farelere nakledilmesi, kan şekeri düzeylerini normale döndürdü. Ancak nakledilen hücrelerin çıkarılması, yüksek kan şekeri seviyelerinin geri dönmesine neden oldu. Düşük CD63 üretim beta hücrelerinin farelere nakledilmesi, kan şekerini normal seviyelere getirmedi. Bunun yerine nakledilen düşük CD63 beta hücreleri işlevsiz görünüyordu.
Dr. Lo, keşfin beta hücre nakillerinin diyabet tedavisinde kullanılması açısından önemli sonuçları olabileceğini söyledi. Örneğin, yalnızca yüksek CD63-beta hücrelerini nakletmek daha iyi olabilir. Bu oldukça üretken hücrelerin daha azını nakletmenin de mümkün olabileceğini kaydetti. Dr. Lo’nun ekibi ayrıca, tip 2 diyabetli insanların diyabetsizlere kıyasla daha düşük yüksek CD63 beta hücre seviyelerine sahip olduğunu buldu.
Daha sonra, Dr. Lo ve meslektaşları, yüksek CD63 beta hücrelerine ne olduğunu öğrenmek istiyor. Diyabetli farelerde CD63 üreten beta hücreleri ve yok olmalarının nasıl önleneceği.
“Onları nasıl daha uzun süre, hayatta ve çalışır durumda tutacağımızı çözebilirsek, bu, tedavi veya önleme için daha iyi yollara yol açabilir. tip 2 diyabet,” dedi.
Mevcut diyabet tedavilerinin tüm beta hücre tiplerini nasıl etkilediğini de incelemek istiyorlar. Diyabetli kişilerde insülin salınımını artırmaya yardımcı olan GLP-1 agonistleri, yüksek ve düşük CD63 üreten beta hücreleriyle etkileşime girer.
“Çalışmamız ayrıca GLP-1 agonistlerinin aynı zamanda düşük CD63 üreten beta hücrelerinin daha iyi çalışmasını sağlayın,” dedi Dr. Lo.
Referans: Alfonso Rubio-Navarro tarafından “Tip 2 diyabette gelişmiş insülin sekresyonuna ve glikoz metabolizmasına sahip bir beta hücre alt kümesi azalır” , Nicolás Gómez-Banoy, Lisa Stoll, Friederike Dündar, Alex M. Mawla, Lunkun Ma, Eric Cortada, Paul Zumbo, Ang Li, Moritz Reiterer, Nathalia Montoya-Oviedo, Edwin A. Homan, Norihiro Imai, Ankit Gilani, Chengyang Liu , Ali Naji, Boris Yang, Angie Chi Nok Chong, David E. Cohen, Shuibing Chen, Jingli Cao, Geoffrey S. Pitt, Mark O. Huising, Doron Betel ve James C. Lo, 16 Mart 2023, Nature Cell Biology.{ 7} DOI: 10.1038/s41556-023-01103-1