了解健康胰岛和2型糖尿病影响胰岛的差异
胰岛是一种微型器官，可以制造和释放胰岛素和其他几种肽激素来控制我们的葡萄糖水平。虽然之前有各种研究着眼于胰腺细胞如何相互交流，但这些化学信号的确切性质仍然未知。在一项新的研究中，研究人员测量了一组新的分子，以确定健康和2型糖尿病影响的胰岛细胞间的变化，以确定治疗靶点。
朗格汉斯胰岛是帮助控制的细胞群血糖水平通过两种不同的激素:产生胰岛素的细胞降低血糖水平，产生胰高血糖素的细胞增加血糖水平。我们有成千上万的胰岛每个胰岛都有很多胰岛素释放细胞。因此，除了胰岛素和胰高血糖素激素，细胞还使用其他信号分子，允许胰岛细胞相互通信，同步它们的活动。
“一个胰岛可以由几百到几千个细胞组成，本质上，它们必须相互交谈，以严格控制它们释放的大量激素，这些激素有助于控制人类和大多数动物的葡萄糖水平，”乔纳森·斯韦德勒(BSD/CABBI/MMG)说，他是詹姆斯·r·艾斯纳家族化学捐赠主席和化学科学学院主任。“目前还不清楚它们是如何通过相互交流来同步释放这些激素的。”
有趣的是，之前的研究发现，在大脑神经递质中起重要作用的分子，如血清素、氨基丁酸和乙酰胆碱，也被这些细胞所使用胰腺细胞．此外，其他研究人员发现D-氨基酸也可能在细胞信号传递中发挥作用。然而，胰岛如何使用这些化学物质，以及它们在2型糖尿病患者中的差异尚不清楚。
“观察这些不同类型的分子很重要，因为当你服用影响身体其他部位这些分子的药物时，它们也可能影响胰岛功能。它为你提供了可以使用哪些潜在治疗方法的信息，”Sweedler说。
在这项研究中，研究人员使用了胰腺胰岛来自健康的人类捐赠者、糖尿病前期患者和2型糖尿病患者。他们使用毛细管区带电泳-质谱法测量神经递质，这种技术可以分离样本中的分子，然后识别它们。研究人员观察的所有11种神经递质都存在于这两种胰岛中。然而，他们观察到GABA的巨大差异，与2型糖尿病影响的胰岛相比，健康胰岛的GABA水平更高。
Sweedler说:“令人惊讶的是，尽管胰腺含有数千个细胞，而大脑有数十亿个细胞，但它使用了我们与大脑相关的大多数传递素。”“胰岛的化学复杂性是惊人的，有趣的是，化学储备并没有按照你预期的方式缩小。”
在我们体内，氨基酸可以有两种形式:l型氨基酸构建块蛋白质和d -氨基酸被用作通信信号。很难破译d -氨基酸的作用的原因之一是缺乏敏感的技术。“细胞有大量的l -氨基酸背景，就像你用来盖房子的木头一样。你需要有一种敏感的方法，可以从巨大的背景中区分d -氨基酸，”Sweedler说。
为此，研究小组使用了毛细管电泳-激光诱导荧光技术高灵敏度．他们发现，在不同的d -氨基酸中，健康胰岛中d -丝氨酸的比例高于2型糖尿病影响的胰岛。Sweedler说:“与以前的研究不同，我们的方法给了我们一个分子画像，并看到一些分子的水平发生了变化，而不是其他分子，这是有趣和惊人的。”
在这项研究中，研究人员使用胰岛的分组来进行比较。接下来，他们想要观察单个的小岛，甚至单个细胞在一个小岛里。“你可以想象，在开始出现2型糖尿病的人身上，有些胰岛可能是健康的，有些可能不健康，”Sweedler说。“测量单个胰岛将提供更多信息，尽管这将需要更多的工作。”
研究人员还利用小鼠模型研究氨基酸是如何从肠道进入胰腺的。“我们想了解这些氨基酸与胰岛释放的胰腺激素之间的关系。我们正在小鼠和移植质量的胰岛上做这些实验，”Sweedler说。
这项研究发表在代谢物．
