研究建立胰岛beta细胞特异性增殖示踪系统
文章导读
你或许认为糖尿病治疗的关键是降糖药或胰岛素注射，但真正的核心难题在于——我们几乎无法看清体内负责生产胰岛素的beta细胞是如何“工作”和“再生”的。现有的技术只能捕捉瞬间，无法长期追踪这些细胞的增殖动态，这就像在黑暗中摸索修复一台精密仪器。但一项最新的研究突破了这个瓶颈：科学家构建了一个能持续、精准标记并记录beta细胞增殖全过程的示踪系统。它首次揭示了在生理稳态和损伤修复中，beta细胞的增殖规律并非我们想象的那样，甚至推翻了某种常见手术的促再生效果。这个工具的出现，是否意味着我们离真正“修复”胰腺、逆转糖尿病的疗法更近了一步？
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胰岛beta细胞增殖是维持机体血糖代谢稳态的关键环节，其调控异常是糖尿病发生的核心机制之一。但是，现有技术难以实现体内beta细胞增殖的长期追踪。
近日，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心等团队基于双同源重组酶系统，构建了胰岛beta细胞特异性ProTracer遗传示踪系统，可用于记录生理稳态及组织再生过程中的beta细胞增殖事件。这一成果揭示了胰腺稳态维持、组织修复及再生过程中beta细胞的增殖动态变化规律，为探索促进胰岛beta细胞再生的治疗策略，提供了重要理论依据与研究工具。
通用型ProTracer遗传示踪系统基于Cre与Dre双重组酶技术，理论上通过单次Tam给药即可在小鼠整个生命周期内持续、无缝地捕捉并标记体内发生增殖的细胞。通用型ProTracer系统虽能实现体内细胞增殖的长期追踪，但不具备细胞类型特异性。因此，研究人员开发了beta细胞特异性ProTracer系统，实现了beta细胞增殖过程的特异性示踪。团队同时基于细胞周期基因Ccna2，构建出替代版本系统，实现了对成年小鼠稳态下beta细胞增殖速率的精准量化。
研究发现，在稳态条件下，beta细胞增殖事件随时间推移逐渐增多，且增殖性beta细胞的增殖潜能具有均一性。研究通过胰腺部分切除术与药物刺激两种方式，验证了ProTracer系统在beta细胞增殖监测中的功能应用，证实了该系统在量化beta细胞增殖水平方面的有效性，明确了胰腺导管结扎术对beta细胞增殖没有显著促进作用。
这一系统为beta细胞增殖研究提供了重要工具，有望推动胰腺再生及糖尿病治疗策略的发展。
相关研究成果在线发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部、中国科学院等的支持。
通用型ProTracer与beta细胞—ProTracer遗传示踪系统
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