光遺傳刺激胰腺迷走神經(jīng) 促進胰腺β細胞增殖/胰島素分析 治療糖尿病小鼠

胰腺β細胞是**產(chǎn)生胰島素的細胞，其數(shù)量減少是導(dǎo)致糖尿病的主要原因。我國受糖尿病影響的人數(shù)超過1.3億。提高胰島素分泌和增殖胰腺β細胞是從本質(zhì)上治療糖尿病的希望。來自迷走神經(jīng)的信號調(diào)節(jié)著這兩個過程，但由于缺乏選擇性和長時間刺激神經(jīng)的技術(shù)，刺激迷走神經(jīng)的效果尚不清楚。日本一個研究小組發(fā)現(xiàn)，刺激與胰腺相連的自主迷走神經(jīng)可以增加小鼠胰腺β細胞的數(shù)量，改善小鼠受葡萄糖刺激的胰島素分泌，這是一個很有希望的進展。該研究小組由日本東北大學(xué)醫(yī)學(xué)院的副教授Junta Imai、助理教授Yohei Kawana和Hideki Katagiri教授領(lǐng)導(dǎo)，研究結(jié)果發(fā)表于2023年11月的國際科學(xué)期刊《Nature Biomedical Engineering》。

研究人員報告了用兩種光遺傳學(xué)方法刺激迷走神經(jīng)，導(dǎo)致葡萄糖刺激的胰島素分泌增強，并促進表達膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶-通道視紫紅質(zhì)2的小鼠β細胞增殖。一種方法是在膈下植入一根光纖，用于光刺激表達藍光敏感視蛋白的膽堿能神經(jīng)元。另一種方法是通過在表達視蛋白的小鼠的胰管中放置藍光鑭系元素微粒，然后進行近紅外照射，從而選擇性地激活迷走神經(jīng)纖維，進而抑制鏈脲霉素引起的小鼠高血糖。對該神經(jīng)的額外刺激超過兩周，β細胞的原始數(shù)量增加了一倍以上。刺激胰腺迷走神經(jīng)使β細胞在質(zhì)量和數(shù)量上都得到激活。當Imai和他的同事將這種方法應(yīng)用于胰島素缺乏型糖尿病的小鼠模型時，胰腺β細胞的再生改善了這些小鼠的糖尿病。這是通過刺激與胰腺相連的迷走神經(jīng)**成功治療小鼠糖尿病。這兩種方法表明來自迷走神經(jīng)的信號，特別是來自支配胰腺的神經(jīng)纖維的信號，足以調(diào)節(jié)胰島素分泌和β細胞增殖。

Imai說:“利用光遺傳學(xué)，我們首先開發(fā)了一種單獨刺激小鼠胰腺的迷走神經(jīng)的方法。”“這種新方法在給糖時顯著提高了血液中的胰島素含量，表明β細胞功能得到改善。”“我們希望我們的成就能促進糖尿病新策略和預(yù)防方法的發(fā)展。”“我們還希望它能促進我們對調(diào)節(jié)胰腺β細胞功能和數(shù)量的機制以及糖尿病病因的理解。”

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