Visaptverošs endotēlija šūnu atlants veicina diabēta izpēti

Visaptverošs endotēlija šūnu atlants veicina diabēta izpēti

Daudzveidīgās endotēlija šūnu populācijas, kas veido asinsvadus insulīnu ražojošajās cilvēka aizkuņģa dziedzera "salās", ir bijis ļoti grūti izpētīt, taču Weill Cornell Medicine pētniekiem tagad ir izdevies vispusīgi detalizēt šo šūnu unikālās īpašības. Iegūtais atlants veicina aizkuņģa dziedzera bioloģijas pamatpētījumus un var radīt jaunas diabēta un citu aizkuņģa dziedzera slimību ārstēšanas stratēģijas.

Pētījumā, kas publicēts 6. februārī Nature Communications, pētnieki izstrādāja virkni metožu, lai ātri izolētu un profilētu endotēlija šūnas, ko sauc par ISECS (saliņām specifiskas endotēlija šūnas) no donora aizkuņģa dziedzera. ISEC nodrošina būtisku atbalstu saliņu funkcijām, bet ļoti ātri mirst, kad tos atdala no aizkuņģa dziedzera, izmantojot standarta šūnu izolācijas metodes. Izmantojot ļoti optimizēto pieeju, pētnieki pirmo reizi varēja analizēt lielu skaitu ISC, kartējot to molekulāros parakstus un mijiedarbību ar citiem aizkuņģa dziedzera šūnu veidiem.

Šajā pētījumā iegūtā datu kopa ir pirmā, kas aptver visu aizkuņģa dziedzera endotēlija šūnu daudzveidību, un mēs sagaidām, ka tā būs svarīgs resurss mūsu un daudzām citām pētniecības grupām. "

Dr. Deivids Redmonds, vecākais autors, skaitļošanas bioloģijas docents Hartmana Terapeitisko orgānu reģenerācijas institūtā, Weill Cornell Medicine

Lai gan precīzie ISECS molekulārie paraksti nebija zināmi, zinātniekiem bija pierādījumi, ka šīs šūnas atbalsta salu šūnu nobriešanu, insulīna sekrēcijas aktivitātes un izdzīvošanu. Tās ir svarīgas arī salu transplantātu ilgstošai izdzīvošanai, ko reti izmanto 1. tipa diabēta ārstēšanai imūnsistēmu komplikāciju dēļ, bet, ja tiek pārvarēti pašreizējie šķēršļi, tās varētu būt zāles.

Pētījuma pirmais autore Dr. Rebecca Craig-Schapiro, Weill Cornell Medicine ķirurģijas docente un transplantācijas ķirurgs Ņujorkas-Presbiteriānas/Veila Kornela medicīnas centrā, kas cieši sadarbojas ar Hartmana institūta locekļiem mirušo orgānu donoru jautājumos.

"Izmantojot mūsu jauno pieeju un izmantojot to, kas jau ir zināms par ISEC, mēs varējām izolēt un apstrādāt šīs šūnas ļoti lielā skaitā - vairāk nekā 30 000 -, kā arī aptuveni 75 000 citu aizkuņģa dziedzera šūnu, ļaujot tām saglabāt dzīvotspēju pietiekami ilgi, lai veiktu vienas šūnas RNS sekvencēšanu," sacīja Dr. Craig-Schapiro.

RNS sekvencēšanas dati, kas nodrošina gēnu aktivitātes momentuzņēmumus katrā šūnā, ļāva pētniekiem noteikt ISEC, kā arī citu aizkuņģa dziedzera šūnu raksturīgos gēnu aktivitātes parakstus, tostarp endotēlija šūnas no aizkuņģa dziedzera daļas, kas nav saliņu daļa.

"Izmantojot mūsu RNS sekvencēšanas datus, mēs varējām arī identificēt atbalsta šūnas, kas sazinās ar ISEC un citām endotēlija šūnām to attiecīgajos aizkuņģa dziedzera nodalījumos," sacīja līdzautors Kevins Čens, Rafii laboratorijas pētniecības tehniķis.

Lai gan iepriekšējie aizkuņģa dziedzera šūnu pētījumi, jo īpaši attiecībā uz ISEC, bija nepilnīgi, pētnieki atzīmēja, ka iepriekšējie dati lielā mērā atbilda viņu rezultātiem neatkarīgi no tā, kur tie pārklājās.

"Mēs varējām integrēt savus datus ar trim citām publicētām datu kopām, lai sniegtu detalizētu mūsu rezultātu apstiprinājumu un iegūtu daudz pilnīgāku šūnu atlantu," sacīja līdzautors Dr. Ge Li, zinātniskais līdzstrādnieks Rafii laboratorijā.

Tā kā insulīns tiek ražots aizkuņģa dziedzera saliņās, tās ir arī galvenā uzmanība diabēta pētījumos. Izmantojot jaunos datus kopā ar esošajām datu kopām par gēnu aktivitāti diabēta aizkuņģa dziedzera audos, pētnieki kataloģizēja endotēlija gēnus un signalizācijas ceļus, kas, šķiet, ir traucēti diabēta gadījumā, un tie var būt turpmākās terapijas mērķi.

"Šis visaptverošais atlants sniedz mums spēcīgu pamatu, lai izstrādātu stratēģijas, lai atjaunotu ISEC un citu šūnu funkcijas diabēta un citu aizkuņģa dziedzera slimību gadījumā." Hartmana institūts un Ansary cilmes šūnu institūts un Arthur B. Belfer, Weill Cornell Medicine ģenētiskās medicīnas profesors.

Pašlaik pētnieki izmanto savu jauno atlantu vairākiem turpmākiem centieniem, tostarp izstrādājot metodes, lai ražotu ISEC no citām šūnām, sacīja Dr Rafii, kurš ir arī Anglijas Precīzijas medicīnas institūta Sandra un Edward Meyer vēža centra loceklis Weill Cornell Medicine.

Avoti: