應(yīng)用光遺傳技術(shù)，研究人員觀察到斑馬魚胰腺中的胰島β細(xì)胞。圖片來源：物理學(xué)家組織網(wǎng)

人體是怎么控制血糖平衡的？包括德國德累斯頓理工大學(xué)德累斯頓再生治療中心在內(nèi)的一個國際團(tuán)隊(duì)向破解該謎團(tuán)又邁出了一步。他們在胰腺中找到了一組特殊的“第一反應(yīng)”細(xì)胞，這些細(xì)胞對于觸發(fā)血糖反應(yīng)至關(guān)重要。相關(guān)論文發(fā)表在最新一期《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

人體需要維持適當(dāng)?shù)难撬健＠纾?dāng)糖尿病患者血糖升高時，胰腺中的β細(xì)胞可通過釋放胰島素來恢復(fù)血糖平衡。血糖水平過高或過低都可能帶來危險。了解β細(xì)胞如何工作并協(xié)調(diào)對血糖升高的反應(yīng)，有助于開發(fā)更好的糖尿病治療方法。

為了研究胰腺工作原理，研究人員將目標(biāo)轉(zhuǎn)向斑馬魚。這種熱帶魚的胰腺工作原理與人類相似。此外，斑馬魚的透明特性允許研究人員實(shí)時觀察魚體內(nèi)胰腺的工作情況。

研究發(fā)現(xiàn)，一小部分β細(xì)胞對血糖水平的敏感度高于其他β細(xì)胞，其對葡萄糖的反應(yīng)更快，因此被稱為“第一反應(yīng)”細(xì)胞。它們作為“首領(lǐng)”首先啟動對葡萄糖的反應(yīng)，其余的“跟隨者”細(xì)胞緊隨其后。

為了驗(yàn)證“跟隨者”是否需要“首領(lǐng)”才能對葡萄糖做出反應(yīng)，研究人員在斑馬魚身上應(yīng)用了光遺傳技術(shù)。該技術(shù)可通過一束光打開或關(guān)閉單細(xì)胞。結(jié)果顯示，關(guān)閉“第一反應(yīng)”細(xì)胞會降低跟隨細(xì)胞對血糖的反應(yīng)。與此同時，當(dāng)“第一反應(yīng)”細(xì)胞被選擇性激活時，跟隨細(xì)胞的反應(yīng)就會增強(qiáng)。

研究人員比較了對葡萄糖高度敏感的β細(xì)胞與不太敏感的β細(xì)胞的基因表達(dá)。他們發(fā)現(xiàn)，“第一反應(yīng)”細(xì)胞參與維生素B6的產(chǎn)生。當(dāng)研究人員抑制了斑馬魚和小鼠胰腺中維生素B6的產(chǎn)生時，這兩個物種的β細(xì)胞對高血糖做出反應(yīng)的能力都顯著下降。

這表明維生素B6在對葡萄糖的反應(yīng)中發(fā)揮著進(jìn)化上保守的作用。“第一反應(yīng)”細(xì)胞可能會產(chǎn)生維生素B6，并向其余β細(xì)胞提供維生素B6，以調(diào)節(jié)其活性。

多項(xiàng)研究表明，低水平的維生素B6與代謝性疾病和2型糖尿病的發(fā)病率增加有關(guān)。了解維生素B6如何調(diào)節(jié)胰腺中的β細(xì)胞，可能會為糖尿病的病理學(xué)研究提供新視角，并最終助力找到新的治療方法。

（原標(biāo)題《控制血糖的“第一反應(yīng)”細(xì)胞發(fā)現(xiàn)》）