膵臓細胞間のクロストークがどのようにまれな形態の糖尿病を引き起こす可能性があるかに関する新しい情報

著者 エディタ

変異型消化酵素は近くのインスリン産生ベータ細胞に凝集し、膵臓の他の病気に光を当てる可能性のある遺伝性の状態を引き起こします。

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膵臓では、インスリン産生ベータ細胞が他のホルモン産生内分泌細胞とクラスターを形成し、消化酵素を分泌する膵臓外分泌細胞に囲まれています。 ジョスリン糖尿病センターの研究者は、若年発症成人型糖尿病(MODY)として知られるまれな遺伝性疾患のXNUMXつの形態が、膵臓外分泌細胞で生成され、隣接するインスリン分泌ベータ細胞に取り込まれる変異消化酵素によってどのように引き起こされるかを示しました。

この発見は、1型または2型糖尿病を含む、膵臓の他の疾患を理解するのに役立つ可能性があります。これらのXNUMXつのグループの細胞間の異常な分子クロストークは、有害な役割を果たす可能性があります。ジョスリンの膵臓および再生生物学セクションの共同セクション長であり、ハーバード大学医学部の医学教授。

MODYのほとんどのバージョンは、ベータ細胞でタンパク質を発現する遺伝子の単一の突然変異によって引き起こされます。 しかし、MODY8と呼ばれるMODYの8つの形態では、近くの外分泌細胞の変異遺伝子がこの損傷プロセスを開始することが知られていると、この研究を発表したNatureMetabolismの論文の対応する著者であるKulkarniは述べています。 彼の研究室の科学者たちは、MODYXNUMXでは、この変異した遺伝子によって生成された消化酵素がベータ細胞に凝集し、それらの健康とインスリン放出機能を損なうことを発見しました。

「内分泌膵臓と外分泌膵臓は異なる機能を持つXNUMXつの異なる部分を形成しますが、それらの密接な解剖学的関係が運命を形作ります」と、Kulkarni研究室のポスドク研究員で論文の筆頭著者であるSevimKahraman博士は述べています。 「一方の部分で発生する病的状態は、もう一方の部分を損ないます。」

「MODY8は非常にまれな疾患ですが、糖尿病の発症に関与する一般的なメカニズムに光を当てる可能性があります」と、ノルウェーのベルゲン大学の寄稿者兼教授であるAndersMolven博士は述べています。 「私たちの調査結果は、外分泌膵臓で始まる病気のプロセスが最終的にインスリン産生ベータ細胞にどのように影響するかを示しています。 このような負の外分泌-内分泌クロストークは、1型糖尿病のいくつかの症例を理解するのに特に関連があると私たちは考えています。」

Kulkarniは、MODY8の変異CEL(カルボキシルエステルリパーゼ)遺伝子も1型糖尿病のリスク遺伝子と見なされていると説明しました。 それは、1型糖尿病のいくつかの症例がベータ細胞でこれらの凝集した変異タンパク質も特徴とするかどうかという疑問を提起する、と彼は言った。

研究は、変異CELタンパク質を発現するようにヒト外分泌(腺房)細胞株を改変することから始まりました。 ベータ細胞が変異または正常な外分泌細胞からの溶液に浸されたとき、ベータ細胞は変異タンパク質と正常タンパク質の両方を取り込み、より多くの変異タンパク質をもたらした。 正常なタンパク質はベータ細胞で通常のプロセスによって分解され、数時間で消失しましたが、変異タンパク質は分解せず、代わりにタンパク質凝集体を形成しました。

では、これらの凝集体はベータ細胞の機能と健康にどのように影響したのでしょうか? 一連の実験で、カーラマンと彼女の同僚は、細胞が要求に応じてインスリンも分泌せず、増殖が遅く、死に弱いことを証明しました。

彼女は、ヒトドナーからの細胞での実験により、細胞株からのこれらの発見を確認した。 次に、彼女はヒト外分泌細胞(再び変異または正常な消化酵素のいずれかを発現する)をヒトベータ細胞とともに、ヒト細胞を受け入れるように設計されたマウスモデルに移植しました。 「そのシナリオでも、彼女は、変異したタンパク質が通常のタンパク質と比較してベータ細胞により多く取り込まれ、不溶性の凝集体を形成することを示すことができました」とKulkarni氏は述べています。

さらに、他の原因で死亡したMODY8の人々の膵臓を調べたところ、研究者らはベータ細胞に変異タンパク質が含まれていることを確認しました。 「健康なドナーでは、ベータ細胞に正常なタンパク質すら見つかりませんでした」と彼は言いました。

「このMODY8の話は、もともと消化器系の問題も抱えている糖尿病患者の臨床観察から始まり、共通の遺伝的分母の発見につながりました」と、ベルゲン大学の共著者兼教授であるHelgeRaeder医学博士は述べています。 「現在の研究では、これらの臨床所見を機械的にリンクすることでサークルを閉じています。 私たちの予想に反して、通常は腸に運ばれる消化酵素は、代わりに、病気の状態で膵島に入るように誤解され、最終的にインスリン分泌を危うくしました。」

今日、MODY8の患者はインスリンまたは経口糖尿病薬で治療されています。 Kulkarniと彼の同僚は、より調整され、パーソナライズされた治療法を設計する方法を探します。 「たとえば、これらのタンパク質凝集体を溶解したり、ベータ細胞での凝集を制限したりできますか?」 彼は言った。 「細胞内で同様の凝集メカニズムを持っているアルツハイマー病やパーキンソン病のような他の病気で学んだことから手がかりを得ることができます。」

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eTurboNewの編集長はLindaHohnholzです。 彼女はハワイのホノルルにあるeTN本社を拠点としています。

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