内皮细胞综合图谱推进糖尿病研究

内皮细胞综合图谱推进糖尿病研究

众所周知，人类胰腺中产生胰岛素的“岛”中血管内的不同内皮细胞群很难研究，但威尔康奈尔医学院的研究人员现在已经成功地全面详细介绍了这些细胞的独特特性。由此产生的图谱推进了胰腺生物学的基础研究，并可能为糖尿病和其他胰腺疾病带来新的治疗策略。

在 2 月 6 日发表在《自然通讯》上的这项研究中，研究人员开发了一系列从供体胰腺中快速分离和分析内皮细胞的方法，称为 ISECS（胰岛特异性内皮细胞）。 ISEC 为胰岛功能提供关键支持，但当使用标准细胞分离技术与胰腺分离时，ISEC 很快就会死亡。凭借高度优化的方法，研究人员首次能够分析大量 ISC，绘制它们的分子特征以及与其他胰腺细胞类型的相互作用。

本研究生成的数据集是第一个捕获胰腺内皮细胞完整多样性的数据集，我们希望它成为我们和许多其他研究小组的重要资源。 “

David Redmond 博士，资深作者，威尔康奈尔医学院哈特曼治疗性器官再生研究所计算生物学助理教授

尽管 ISECS 的精确分子特征尚不清楚，但科学家有证据表明这些细胞支持胰岛细胞成熟、胰岛素分泌活性和存活。它们对于胰岛移植的长期存活也很重要，由于免疫并发症，胰岛移植很少用于治疗 1 型糖尿病，但如果克服当前的障碍，则有可能成为一种治疗方法。

这项研究的第一作者 Rebecca Craig-Schapiro 博士是威尔康奈尔医学院的外科助理教授，也是纽约长老会/威尔康奈尔医学中心的移植外科医生，她与哈特曼研究所成员密切合作，对已故器官捐献者进行研究。

Craig-Schapiro 博士说：“利用我们的新颖方法和已知的 ISEC 知识，我们能够分离和处理大量的这些细胞（超过 30,000 个）以及大约 75,000 个其他胰腺细胞，使它们全部保持足够长的存活时间以进行单细胞 RNA 测序。”

RNA测序数据提供了每个细胞中基因活性的快照，使研究人员能够确定ISEC以及其他胰腺细胞（包括来自胰腺非胰岛部分的内皮细胞）的特征基因活性特征。

“利用我们的 RNA 测序数据，我们还能够识别与 ISEC 和各自胰腺室中的其他内皮细胞通信的支持细胞，”合著者、Rafii 实验室的研究技术人员 Kevin Chen 说。

尽管之前对胰腺细胞（尤其是 ISEC）的研究并不完整，但研究人员指出，之前的数据在任何重叠的地方都与他们的结果基本相符。

“我们能够将我们的数据与其他三个已发布的数据集整合，以对我们的结果进行详细确认，并产生更完整的细胞图谱，”合著者、Rafii 实验室的研究员 Ge Li 博士说。

由于胰岛素是在胰岛中产生的，因此它们也是糖尿病研究的主要焦点。利用新数据以及糖尿病胰腺组织中现有的基因活性数据集，研究人员对糖尿病中似乎受到破坏的内皮基因和信号通路进行了分类，并可能成为未来治疗的目标。

Hartman 研究所、Ansary 干细胞研究所以及威尔康奈尔医学院遗传医学 Arthur B. Belfer 教授表示：“这份综合图谱为我们制定恢复 ISEC 和其他细胞在糖尿病和其他胰腺疾病中的功能的策略奠定了坚实的基础。”

目前，研究人员正在利用他们的新图谱进行几项后续工作，包括开发从其他细胞生产 ISEC 的技术，拉菲博士说，他也是英格兰精准医学研究所、威尔康奈尔医学院桑德拉和爱德华迈耶癌症中心的成员。

资料来源：