新的研究揭示了扩大胰腺干细胞所需信号通路

的斯克里普斯研究所的科学家们公布了一项新的研究的重要信号通路的扩张所需胰腺干细胞,工作可能导致策略来预防或逆转胰岛素依赖型糖尿病(IDDM)。

IDDM,曾经被称为1型糖尿病,结果选择性破坏产生胰岛素的胰岛β细胞,人体的免疫系统。

胰岛β细胞散布在胰腺和由两种类型的细胞:α细胞,使胰高血糖素,一种激素,提高血液中的葡萄糖(糖),和β细胞,使胰岛素。

“我们的工作重点引导干细胞,或胰腺祖细胞分化成β细胞。这种方法要求我们增加胰腺祖细胞的数量,发现导致它们增殖的信号。它还要求我们理解“线索”,激活干细胞,变成产生胰岛素的β细胞”诺拉Sarvetnick博士说,斯克里普斯研究免疫学教授。

这五年的总体目标的研究,由美国国立卫生研究院的资助,是发现两个proteins-BMP4和id的角色导致胰腺祖细胞的增殖或扩张。香港华,Sarvetnick的实验室做博士后研究,是本研究的主要作者。

胰腺干细胞的发展β细胞是由关键蛋白质的表达,包括一种叫bHLH蛋白质的转录因子,调节基因的表达。id(抑制分化因素)是一个家庭的蛋白质参与许多细胞过程,包括细胞增殖。
Id的主要作用的蛋白质结合,抑制,bHLH蛋白质的功能,包括那些在胰腺发展很重要。因此,Id蛋白质可以绑定到bHLH蛋白质发展中胰腺和防止分化成成熟的胰岛素生产细胞,同时,导致它们繁殖。

“有趣的是,Id的表达蛋白诱导骨形成蛋白(bmp)在另一个细胞类型的目标,“Sarvetnick说。“我们想知道是否BMP可能导致增加了Id表达式,如果这将导致扩散的干细胞。”

她的作品包含了一些技术来测试这些假设,包括使用胰腺祖AR42J细胞和转基因小鼠模型。团队的数据表明,BMP4信号是充分必要AR42J祖细胞的增殖,这种增长是与增加Id表达式。
集团也免疫组织化学染色显示BMP和Id蛋白质中发现大量的胚胎小鼠胰腺,其中包含增殖干细胞。

胰腺祖细胞的可能来源被认为是来自胰腺上皮细胞管细胞。胰腺的小鼠模型Sarvetnick实验室使用包含大量的再生干细胞从导管。“重要的是,我们发现,如果我们这些老鼠注入抗体抑制BMP4,这大大降低了扩散管细胞的数量。我们还发现,在这些老鼠BMP4的抑制导致的增加的表达bHLH PAX6 protein-dependent因素,这需要最后的胰岛细胞的分化。”

集团的结果表明,块BMP4刺激内分泌祖细胞的分化诱导Id,这双重角色,促进他们的扩张,揭示小说范式的信号解释之间的平衡扩张和胰腺上皮细胞祖细胞的分化。

“糖尿病的并发症施加巨大的医疗、经济和社会成本为病人和卫生保健系统。这些实验提供新的见解的扩张所需的信号通路胰腺干细胞,”Sarvetnick说。“我们的工作可能会提供一个起点也许对改善治疗患者的疗效和临床疾病的预防。”

“现在还不知道在多大程度上取代胰岛素生产细胞发生在糖尿病的阶段,当这些细胞被积极消除,“阿尔贝托·哈耶克说,加州大学的儿科教授圣地亚哥和科学惠蒂尔糖尿病研究所的主任。

”替换为代价可能发生自我复制仍然完好无损的β细胞,或进一步的复制和分化的前驱细胞到新的内分泌细胞。如果这些细胞出现在胰腺导管,Sarvetnick博士的工作此前她的实验室开发的动物模型所示,描述的识别蛋白(bmp)的这项研究是一个重要的一步治疗的潜在应用程序旨在增加池会产生胰岛素的细胞。”

这篇文章发表在5月12日出版的《生物化学杂志》上。