血管壁细胞的毛发状结构可能与糖尿病的治疗有关
卡罗林斯卡学院和亥姆霍兹糖尿病研究中心的一项新研究表明,原发性纤毛,即血管内内皮细胞上的毛发状突起,在向胰岛中产生胰岛素的β细胞输送葡萄糖和血液供应中起着重要作用。这项研究结果发表在eLife杂志上,可能与糖尿病的移植治疗有关,因为功能性血管的形成对治疗成功很重要。
当血糖水平升高时,β细胞在胰腺胰岛向血液中释放胰岛素。胰岛素会促使包括脂肪和肌肉在内的各种组织摄取葡萄糖。葡萄糖和其他营养物质必须穿过血管屏障到达胰岛内的细胞。同样,新释放的胰岛素也必须穿过血管到血液才能到达目标组织
血管内可见内皮细胞。胰岛内的血管在内皮细胞膜上形成密集的网状结构,有许多小孔,促进了分子在血管壁上的交换。
小毛发状结构
现在,研究人员已经研究了原发性纤毛是如何影响胰岛血管的形成和功能的。伯格伦Per-Olof教授的研究小组Rolf勒夫特研究中心糖尿病和内分泌学、分子医学和手术,在瑞典卡罗林斯卡医学院和那天格迪斯博士的研究小组亥姆霍兹慕尼黑,糖尿病研究中心的德国,曾表明,胰岛素分泌调制在β细胞纤毛。
在这项新的研究中,研究人员检查了一种由纤毛功能障碍引起的巴代特-比德尔综合症小鼠模型。他们能够证明,当内皮纤毛功能失调时血液供应对胰岛的治疗效率较低。新形成的血管直径更大,允许营养物质通过管壁的孔更少。
输送葡萄糖的效率较低
卡罗林斯卡医学院分子医学与外科学系助理教授、该研究的第一作者熊艳说:“因此,最小的血管,即毛细血管,在向细胞输送葡萄糖时效率会降低。”
通过生长因子VEGF-A的信号转导被认为是这一过程中的关键角色。与正常内皮细胞相比,缺乏功能性纤毛的内皮细胞对VEGF-A的敏感性较低,导致VEGFR2受体的信号传导受损。
“总之,我们已经证明了初级纤毛,特别是那些在内皮细胞该研究的资深作者之一Gerdes博士说:“通过VEGF-A/VEGFR2信号通路调节胰岛血管化和血管屏障功能。”
新的治疗途径
功能血管的形成是移植治疗的一个重要因素。细胞替代疗法有可能治疗和治愈1型糖尿病,并在两者之间形成一个功能界面细胞血管是延长移植物生存期和缓解糖尿病的重要一步。
“这项研究提高了对如何初级纤毛促进有效的血液船该研究的另一位资深作者Berggren博士说:“胰岛的形成,为糖尿病患者的有效胰岛移植以及其他器官的移植提供了新的治疗途径。”
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