of Mouse Islet Allograft and Syngeneic Graft 期刊:Frontiers in Immunology IF:8.786,JCR分区:Q1 日期:2022/06/10 单细胞分析揭示同种异体与同源胰岛移植物间细胞异质性的显著变化 Fig1.单细胞测序概述移植后7天胰岛细胞移植物中细胞成分 图1为胰岛移植后7天,胰岛细胞移植物的常规单细胞分析(共有19,640个细胞, 异位胰岛移植中巨噬细胞是主要的抗原提呈细胞 Fig4.胰岛移植物浸润髓系细胞的亚簇和分子特征 图4.胰岛移植物中4,286个髓系细胞分析。 Fig5.巨噬细胞在胰岛移植物中的定位(免疫荧光) 综上所述,炎症巨噬细胞和DC在胰岛同种异体移植物中富集。不同来源胰岛移植物的异质性分析揭示了髓系对异种刺激的不同反应。 4. 胰岛移植物中的细胞间通讯 Fig8.移植物中免疫细胞、间充质细胞和胰岛细胞之间的细胞间通讯 图8.移植物中免疫细胞、间充质细胞和胰岛细胞之间的细胞间通讯。
TIGER Data Portal: http://tiger.bsc.es/ 是一个基于人类胰岛的基因表达调控变异查询数据库。 在这个数据库当中,作者基于 514 个胰岛素相关的 RNA-seq 和 SNP 数据。来综合性分析 SNP 对于胰岛素内的基因的调控作用。 对于一个查询类的数据库,我们只需要输入想要检索的内容即可。 最后可以看到这个 SNP 对于各种基因调控的是否有影响 对于结果而言,如果是检索基因的话,还可以看到这个基因在胰岛素当中的表达情况和其他组织的区别。
患者通常依赖于注射或使用胰岛素泵来额外提供胰岛素。近年来,科学家们希望通过直接在体内重新产生和施用胰岛素的方法来帮助糖尿病患者生活的更轻松。 其中一个解决方案是将产生胰岛素的工程化细胞封装后植入体内,为了能够从外部控制这些细胞何时以及将多少胰岛素释放到血液中,研究人员开发了几种不同的触发因素——光、温度和电场。 这会导致细胞膜的电荷逆转,进而导致细胞内充满胰岛素的小泡与细胞膜融合,并向外界释放胰岛素。 为了激发胰岛素的最大释放,声音或音乐必须持续至少3秒,并暂停最多5秒。如果间隔太久,释放的胰岛素就会大大减少。最后,他们研究了在85分贝的音量下,哪种音乐类型能引起最强的胰岛素反应。 这与健康人在天然葡萄糖诱导的胰岛素反应相当。
专辑目前主要是介绍了肿瘤相关单细胞转录组的第一层次降维聚类分群后的细分亚群: immune (CD45+,PTPRC), epithelial/cancer (EpCAM+,EPCAM), stromal (CD10 胰岛β细胞: 主要激素: 胰岛素(insulin) 功能: 胰岛素的主要作用是降低血糖水平,通过促进细胞对葡萄糖的摄取和利用来实现。 胰岛δ细胞: 主要激素: 胰岛生长抑素(somatostatin) 功能: 胰岛生长抑素对其他胰岛细胞的激素分泌具有抑制作用,调节整个胰岛的激素平衡。 13个单细胞数据集整合 六万多的内分泌细胞是很容易整合在一起的,可以看到没有数据集偏差,而且每个单细胞亚群的标记基因的特异性都非常棒,如下所示: 单细胞亚群的标记基因的特异性都非常棒 可以看到上面的10 胰岛素抵抗: 一些研究表明,胰岛素抵抗可能与胰腺癌的发生有关。胰岛素抵抗是指细胞对胰岛素的反应降低,可能导致胰岛素水平升高,与代谢紊乱和癌症发生相关。
02 — 1型糖尿病动物模型 一般而言,1型糖尿病发病人数占临床确诊糖尿病总人数的10%左右。 典型的表现就是胰岛β细胞被破坏,导致胰岛素绝对缺乏,从而引起高血糖等全身性的代谢障碍。 显然,STZ的剂量是关键因素,注射剂量大则完全损伤胰岛,胰岛素绝对缺乏,形成1型糖尿病。 ? “猪油10%,2.5%胆固醇,20%蔗糖,1%胆酸盐,66.5%普通饲料。” 造模很简单。高脂高糖饲料喂4周;然后25mg/kg的剂量注射STZ(浓度为0.25%),接着继续高脂高糖饲料喂养4周。 随后出现出现典型的三多一少,一般活不过10个月,大多死于酮症。(贪吃的后果啊!) 最值得注意的是小鼠出生2个月就有糖肾表现,是国际公认糖肾动物模型。 04 — 验模指标 (1)禁食空腹血糖检测 (2)口服葡萄糖耐量试验 (3)血胰岛素水平 (4)胰岛素敏感指数
β肾上腺素受体介导的胰岛素分泌等。 在体外实验中,将纯化的Amylin amide加入胰岛 β 细胞(如 INS-1 细胞、原代胰岛细胞)培养体系,使其形成淀粉样聚集体,可模拟 T2DM 中 β 细胞凋亡、胰岛素分泌减少的病理过程[4], Amylin amide聚集体可通过激活炎症通路(如 NF-κB、NLRP3 炎症小体)促进胰岛局部炎症,进而加重胰岛素抵抗[5]。 ];在AD转基因小鼠(如APP/PS1小鼠)中,通过联合检测脑内Amylin聚集体的含量与认知功能(如Morris水迷宫实验)的变化,可探究代谢紊乱(如T2DM)通过Amylin加重 AD的分子机制[10 anorexigenic peptides in experimental models of Alzheimer’s disease pathology, 240(2) (2019) R47-R72.[10
如果饮食中摄入的糖分过多,那么,为了将迅速上升的血糖降下来,胰脏会分泌出比平时多10~30倍的胰岛素。 但如果体内有大量的内脏脂肪,会导致胰岛素的效果减弱,出现胰岛素抵抗,于是胰脏只能分泌更多的胰岛素,用量来弥补质的不足。这样一来,就会导致血液内总是存在大量胰岛素的高胰岛素血症。 牛奶210克=糖分10.1克 牛奶中不但含有人体必需的氨基酸,还含有丰富的钙,但一杯牛奶(200毫升)中含有10克左右的糖分。所以每天牛奶的摄入量最好控制在半杯(100毫升)之内。 这些酒的含糖量基本为零(金酒和朗姆酒每100毫升的含糖量为0.1克,所以只要不酗酒就没关系) 糖分控制的10条饮食规则 减少糖分摄取。每餐的摄取量控制在20克以下。 控糖的同时要多摄取蛋白质和脂肪。 2块炸鸡的含糖量为16~17克,5个鸡块的含糖量为10~13克。这样就能摄取足够的蛋白质和脂肪。 自助餐可以实现轻松控糖 一块炸鸡(30克)的含糖量大约在1.5克,所以吃三四块是没问题的。
餐后血糖水平上升时,肠道神经内分泌细胞分泌肠促胰岛素激素 GLP-1 和 GIP。这两种激素均以葡萄糖依赖的方式刺激胰岛 β 细胞分泌胰岛素。 多项临床研究表明,DPP-4 抑制剂治疗可通过增加胰岛细胞的胰岛素分泌、降低 HbA1c 水平、减少脂肪细胞大小和抑制炎症来改善血糖控制,发生低血糖或其他不良事件的风险较低4。 Fotagliptin benzoate 主要代谢不经细胞色素 P450 酶,有两种主要代谢产物,M1 对 DPP-4 没有抑制作用,M2-1 有轻微抑制作用10。 Diabetologia. 2023 Oct;66(10):1796-1808. 8 Orime K, Terauchi Y. Clin Pharmacol Drug Dev. 2021 Jun;10(6):660-668. 11 Ding Y, et al.
研究人员在人体内发现了一种潜在的调控机制,解释了为什么夜间深度睡眠脑电波能够调节身体对胰岛素的敏感性,从而改善第二天的血糖控制。 他还补充道:“特别是,两种脑电波(称为睡眠纺锤波和慢波)的结合预示着身体对胰岛素的敏感性增加。” 在睡眠中,人类慢波振荡和纺锤波的耦合可以预测次日胰岛素依赖性葡萄糖调节,这表明存在一个中枢睡眠生物标志物,支持外周葡萄糖稳态。 研究人员进一步发现,深度睡眠切换到神经系统平静分支可以进一步预测身体对调节血糖激素胰岛素的敏感性增加,胰岛素指示细胞从血流中吸收葡萄糖,防止血糖激增。 进一步实验结果表明,这种与睡眠相关的葡萄糖途径可能是通过改变胰岛素敏感性而不是胰岛β细胞功能来影响血糖水平。此外,我们在另一个包含超过1,900名成年人的独立队列数据集中重复了这些关联。
例2:胰岛免疫组化染色,需测量标记阳性标记的面积大小。↓ ? 可以看出图中,一共3块区域被呈现棕黄色。标记1所示为测量目标。标记2为假阳性区域。标记3虽是正确标记,但胰岛未拍摄完整。 例4:胰岛某细胞免疫组化染色 ↓ ? 为了证明胰岛中某细胞增生,导致细胞数量增多。 从Image Pro Plus测量的角度来看,就是要证明“胰岛中目标细胞的面积/胰岛总面积”这一指标增大,引申一下就是要证明“胰岛中的“阳性标记区域面积/胰岛总面积”增大。 为了达到这个测量目的,我们需要作出如下分析: (1)正确的选取完整的单个胰岛,勾勒出胰岛轮廓并扣除空白区域,以AOI作为单个胰岛的总面积; (2)正确圈选并计算该单个胰岛中阳性标记物,排除周围的其它胰岛或假阳性影响 ; (3)计算阳性物面积/单个胰岛总面积的比值; (4)对每个完整的胰岛进行上述测量,计算上述比值,最后求平均值作为该动物胰岛中的阳性物面积/单个胰岛总面积,也就等同于“胰岛中目标细胞的面积/胰岛总面积
比如胰岛素合成基因就是此处「下游基因」中的一种。 当电刺激消失后,ROS水平也随之下降,相关通路关闭,基因表达停止,实现了操作的可逆性。 或可用于1型糖尿病治疗 实验中,研究人员让1型糖尿病模型小鼠重新分泌了胰岛素。 不过这一过程使用的并非小鼠自身的胰岛B细胞,而是人源细胞。 通过基因工程方式,研究人员让结合了TERT的hMSC细胞系(hMSC-TERT)表达胰岛素基因。 该细胞系具有能同时进行增殖和分化的特点,是基因相关研究中常用的细胞。 结果,这些hMSC细胞成功地分泌出了胰岛素。 研究团队每天用4.5V的直流电源对小鼠背部施加10秒钟的刺激。 结果在连续四周之内,实验组小鼠体内的胰岛素含量均显著高于对照组。
既往研究表明,Fam3a促进胰岛β细胞合成和分泌胰岛素,增强β细胞功能,改善糖尿病小鼠的血糖水平。然而,Fam3a在胰岛其他类型细胞中的作用,迄今未见报道。 因此,本研究聚焦于胰岛α细胞,旨在阐明Fam3a在α细胞中的作用。胰岛α细胞主要分泌胰高糖素,与β细胞分泌的胰岛素共同调节机体血糖稳态。 为了激发胰岛素的最大释放,声音或音乐必须持续至少3秒,并暂停最多5秒。如果间隔太久,释放的胰岛素就会大大减少。最后,他们研究了在85分贝的音量下,哪种音乐类型能引起最强的胰岛素反应。 结果显示,无论是在正常生理条件下,还是在高脂饮食和糖尿病两种代谢应激模型中,α细胞Fam3a缺失均可上调胰岛来源的GLP-1、增加血浆胰岛素水平。 胰岛α细胞Fam3a介导的激素原转化酶更替可呈Nr4a2-Foxa2依赖性方式调控胰岛GLP-1产生的模式图本研究首次证实胰岛α细胞Fam3a缺失可通过Nr4a2-Foxa2-PC1/3轴促进α细胞产生
而造成这种结果的背后机制,就在你的大脑里: 只看不吃,能让大脑发炎 研究人员发现,控制餐前或者用餐之初胰岛素分泌的关键,是一种叫做白细胞介素1β的细胞因子,而这种细胞因子,可以在大脑内引起发炎,从而刺激胰岛素的分泌 就在实验组老鼠进食的第一时间,研究人员对老鼠进行了血样采集,结果显示,实验组老鼠的血糖并没有明显升高,但胰岛素的浓度却明显升高。 比较之下,对照组的老鼠胰岛素浓度没有增加。 实验结果证明了2个事实: 首先,在老鼠看到食物的那一刻,由神经刺激引发的胰岛素分泌就已经发生,在这个时期经历刺激引起胰岛素分泌,也被研究人员称作头相/头期(cephalic phase)胰岛素分泌。 在受到同样的食物刺激之下,研究人员发现,被注射拮抗剂的老鼠胰岛素浓度升高程度,并没有非注射老鼠那么显著。 这也表明,白细胞介素1β在餐前的胰岛素分泌中,起到了关键作用。 研究团队对以往人类头相胰岛素分泌研究进行了二级分析,发现肥胖对头相胰岛素分泌的影响大小有明显的负面影响。 而这种结果,在实验中也被证实。
干细胞治疗即诱导干细胞分化为各种类型的成体细胞 (如神经细胞,胰岛细胞),移植进入人体特定部位替换病变的细胞发挥功能,达到治疗疾病的目的。 通过在腹部前直肌鞘下自体移植化学诱导的多能干细胞来源的胰岛 (CiPSC 胰岛) 治疗 Ⅰ 型糖尿病,患者在移植后 75 天开始实现持续的胰岛素独立。 1 年后,临床Ⅰ期实验数据显示患者恢复了不依赖外源性胰岛素的血糖控制,证明了 GMP 小分子在细胞治疗中的作用和应用前景。图 5. 化学诱导多能干细胞来源的胰岛细胞治疗Ⅰ型糖尿病[6]。 参考文献:[1] https://www.technologyreview.com/2025/01/03/1109178/10-breakthrough-technologies-2025/[2] Ao
三、p(AAPBA-b-HPA)纳米粒子体外胰岛素和HPA释药考察 以上结果,提示所制备的纳米粒子具有在生理条件下对血糖浓度的变化进行智能的反应,具有递送葡萄糖敏感的药物潜力。 因此,接下来进一步探索纳米粒子装载、释放胰岛素和HPA的情况,以及释放胰岛素的构想是否改变。作者采用渗析法研究了在不同糖浓度下,包裹有胰岛素的纳米粒子在pH 为7.4的PBS缓冲液中的胰岛素释放行为。 测试结果表明纳米粒子具有较高的胰岛素载药量和包封率,能随着葡萄糖浓度的变化改变释药速率,且释放胰岛素和HPA未失去药理活性。 /L、6mmol/L和18mmol/mL时的胰岛素累积释放量;在在葡萄糖浓度为0mmol/L(e)和18mmol/L(f)时,p(AAPBA-b-HPA)1,2,3纳米粒子在体外的HPA累积释放量。 数据以均数±标准差表示(n=10)。*P<0.05vs 正常组; #P<0.05 vs 模型组p. △P<0.05 vs 胰岛素注射组。
Exendin-4是一种长效胰高血糖素样肽-1(GLP-1)类似物,通过激动G蛋白偶联受体GLP-1R发挥作用,其机制涉及增强胰岛素分泌、调节细胞增殖与分化。 在人脐静脉内皮细胞(HUVECs)中,Exendin-4(10 nM)通过激活GLP-1R-Sirt1-Foxo1通路显著上调脂联素表达[2],并在高糖损伤模型(100 μM葡萄糖)中通过抑制活性氧(ROS 非肥胖糖尿病(NOD)小鼠经Exendin-4干预(2–8 μg/kg/天)可调节胰岛微环境,增强miR-19b表达以保护胰岛细胞[4]。 Exendin-4在肿瘤研究中也有应用,例如小鼠皮下肿瘤模型经Exendin-4(10–30 nmol/kg)处理后,肿瘤生长减慢,并伴随CD8⁺T细胞/调节性T细胞比例升高及IFN-γ、IL-2分泌增加 Brain : a journal of neurology 2018, 141 (10), 2925-2942.[6] He, L.; Law, P. T. Y.; Wong, C.
胰岛素含片或将问世,可替代注射胰岛素 好消息!——糖尿病人请看过来: 口服胰岛素含片可能要来了,未来或许可以和长年注射胰岛素道个别了! 加拿大英属哥伦比亚大学的研究人员正在致力于开发一种口含胰岛素片,并且取得了突破性进展: 小鼠实验已证明,口服他们最新研发的含片,和注射等量胰岛素的最终效果差不多。 高中生物讲过,胰岛素经胃酸消化会分解,所以一般不采用口服的方式。 不过这款新的含片“口服”方式有些特殊:它不需要吞咽,而是被放在牙龈和脸颊内侧之间溶解,胰岛素通过口腔粘膜进入体内。 Aurora在去年10月上市,而截至目前,其股价在今年内已下跌了近80%。
该研究利用单细胞转录组分析了链脲佐菌素(streptozotocin, STZ)诱导的小鼠糖尿病模型中胰岛细胞的分子特征、揭示生理和病理状态下胰岛β细胞异质性,并评估了该模型中β细胞的功能缺失以及再生现象 然而,目前对于该模型中胰岛细胞的状态以及分子特征了解十分有限。 该研究利用单细胞转录组测序技术得到STZ处理后的不同时间胰岛细胞的转录组,并与未处理的胰岛细胞进行比较分析。 图1: STZ处理快速杀死胰岛β细胞,产生糖尿病表型 ? 图2: β细胞在生理和病理状态下的异质性 领域内认为在病理状态下,胰岛细胞会去分化到发育早期的不成熟状态。 但作者结合发育过程中β细胞分化路径分析,发现病理条件下的胰岛β细胞的转变方向和β细胞发育进程不同(图3)。 ? (4)通过对肝脏和胰腺发育过程的分子机制研究,结合体外干细胞诱导分化,体外重建有功能的肝脏和胰岛,为再生医疗治疗代谢疾病奠定基础。
胰岛素抵抗模型胰岛素抵抗是指身体对胰岛素的敏感性降低,从而影响葡萄糖摄取和利用的一种病理状态。胰岛素抵抗可分为遗传异常引起的遗传性胰岛素抵抗综合征和胰岛素受体自身抗体引起的B型胰岛素抵抗综合征两类。 秀丽隐杆线虫与人类胰岛素信号的主要调控机制相似且高度保守。目前,在秀丽隐杆线虫基因组中已预测出约 40 个人类同源基因。 TENG H 等以秀丽隐杆线虫为研究对象,建立秀丽隐杆线虫胰岛素抵抗模型,探讨 Rhodiola rosea 提取物对胰岛素抵抗的影响[1]。 通过用高糖 NGM 培养基培养秀丽隐杆线虫即可得到胰岛素抵抗模型。 TENG H 等[1]通过建立秀丽隐杆线虫胰岛素抵抗模型,研究 Rhodiola rosea (R. rosea) 提取物对秀丽隐杆线虫葡萄糖水平、胰岛素信号强度、抗氧化酶及细胞凋亡的影响。
PNAS期刊上最近刊登的一项研究显示: 与关灯睡觉相比,即使中等强度的灯光也会使我们的的心率增高,在第二天早上出现胰岛素抵抗水平升高的情况。 这样一来,罹患糖尿病和心血管疾病的风险也就变高了。 于是,他们测量了志愿者的胰岛素抵抗水平。 结果发现,在光照刺激下睡觉的10名年轻人在第二天早上测得的胰岛素抵抗值更高。 而这,也主要和交感神经系统的不正常活跃有关。 胰岛素抵抗是什么意思呢? 简单来说,是由于各种原因造成的胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降后,人体为了弥补,代偿性地分泌过多胰岛素来维持血糖稳定的一个机制。