糖尿病是常見的老年病,我國約1億人患病、約5億人糖耐量受損。隨著人體衰老,胰島“工作”異常,血糖調(diào)控能力減弱,衰老和胰島調(diào)控究竟有哪些關(guān)聯(lián)?6月10日,《國家科學(xué)評論》(《National Science Review》)在線發(fā)表我國學(xué)者論文,這是國際上首次報(bào)道非人靈長類胰島衰老的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜,并揭示了蛋白穩(wěn)態(tài)失衡是胰島β細(xì)胞衰老的關(guān)鍵特征和分子驅(qū)動(dòng)力。通俗地說,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)胰島β細(xì)胞中一種“維穩(wěn)”蛋白“老而生變”,使得葡萄糖增多時(shí),胰島素的正常分泌能力減弱。
要研究胰島細(xì)胞,取材困難。論文通訊作者之一、中國科學(xué)院動(dòng)物研究所研究員曲靜介紹,“胰島內(nèi)包含多種分泌不同種類激素的細(xì)胞類型,受限于倫理和樣本獲取的技術(shù)難度,年齡性別嚴(yán)格匹配的高質(zhì)量人類胰島樣本難以獲取,這些因素極大地制約著靈長類胰島細(xì)胞衰老的機(jī)制探究?!?/p>
為此,中國科學(xué)院動(dòng)物研究所曲靜研究組、劉光慧研究組,北京大學(xué)湯富酬研究組與中國科學(xué)院北京基因組研究所張維綺研究組組成的聯(lián)合研究組選取不同年齡段的非人靈長類動(dòng)物(食蟹猴)進(jìn)行研究,對胰島α細(xì)胞、β細(xì)胞、δ細(xì)胞和PP細(xì)胞等多種胰島細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞精度的測序和基因表達(dá)分析,鑒定出一系列新型分子標(biāo)志物。
“我們分析發(fā)現(xiàn)相比于其它細(xì)胞類型,α細(xì)胞和β細(xì)胞在衰老過程中更容易發(fā)生異常變化?!鼻o說,隨后,團(tuán)隊(duì)開始系統(tǒng)解析α細(xì)胞和β細(xì)胞的衰老相關(guān)分子譜變化,著力差異表達(dá)基因的功能富集、基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、細(xì)胞間相互作用等多角度分析。
分析結(jié)果顯示,衰老使得β細(xì)胞中蛋白穩(wěn)態(tài)嚴(yán)重受損,例如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分子伴侶蛋白在年老個(gè)體β細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)。為了弄清楚β細(xì)胞中過表達(dá)的伴侶蛋白的作用,團(tuán)隊(duì)通過過表達(dá)的方法探究,發(fā)現(xiàn)它使得高葡萄糖刺激下胰島素分泌量減弱。曲靜解釋,這表明年輕時(shí)起到“維穩(wěn)”作用的伴侶蛋白年老而生變,可能是老年人糖耐量降低的驅(qū)動(dòng)力。