光遗传刺激胰腺迷走神经 促进胰腺β细胞增殖/胰岛素分析 治疗糖尿病小鼠

【字体: 时间:2023年12月07日 来源:生物通

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  负责产生胰岛素的胰腺β细胞数量减少是糖尿病的主要原因之一。日本一个研究小组发现,光遗传刺激与胰腺相连的自主迷走神经可以增加胰腺细胞的数量,促进胰岛素分析,改善糖尿病小鼠的功能,这是一个很有希望的进展。

  

胰腺β细胞是唯一产生胰岛素的细胞,其数量减少是导致糖尿病的主要原因。我国受糖尿病影响的人数超过1.3亿。提高胰岛素分泌和增殖胰腺β细胞是从本质上治疗糖尿病的希望。来自迷走神经的信号调节着这两个过程,但由于缺乏选择性和长时间刺激神经的技术,刺激迷走神经的效果尚不清楚。日本一个研究小组发现,刺激与胰腺相连的自主迷走神经可以增加小鼠胰腺β细胞的数量,改善小鼠受葡萄糖刺激的胰岛素分泌,这是一个很有希望的进展。该研究小组由日本东北大学医学院的副教授Junta Imai、助理教授Yohei Kawana和Hideki Katagiri教授领导,研究结果发表于2023年11月的国际科学期刊《Nature Biomedical Engineering》。

研究人员报告了用两种光遗传学方法刺激迷走神经,导致葡萄糖刺激的胰岛素分泌增强,并促进表达胆碱乙酰转移酶-通道视紫红质2的小鼠β细胞增殖。一种方法是在膈下植入一根光纤,用于光刺激表达蓝光敏感视蛋白的胆碱能神经元。另一种方法是通过在表达视蛋白的小鼠的胰管中放置蓝光镧系元素微粒,然后进行近红外照射,从而选择性地激活迷走神经纤维,进而抑制链脲霉素引起的小鼠高血糖。对该神经的额外刺激超过两周,β细胞的原始数量增加了一倍以上。刺激胰腺迷走神经使β细胞在质量和数量上都得到激活。当Imai和他的同事将这种方法应用于胰岛素缺乏型糖尿病的小鼠模型时,胰腺β细胞的再生改善了这些小鼠的糖尿病。这是通过刺激与胰腺相连的迷走神经首次成功治疗小鼠糖尿病。这两种方法表明来自迷走神经的信号,特别是来自支配胰腺的神经纤维的信号,足以调节胰岛素分泌和β细胞增殖。

Imai说:“利用光遗传学,我们首先开发了一种单独刺激小鼠胰腺的迷走神经的方法。”“这种新方法在给糖时显著提高了血液中的胰岛素含量,表明β细胞功能得到改善。”“我们希望我们的成就能促进糖尿病新策略和预防方法的发展。”“我们还希望它能促进我们对调节胰腺β细胞功能和数量的机制以及糖尿病病因的理解。”



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