日前,一篇刊登在国际杂志eLife上的研究报告中,来自瑞典卡罗琳学院等机构的科学家们通过研究发现,初级纤毛(primary cilia,血管内皮细胞上毛发样的突起结构)或在胰岛中的血液供给和葡萄糖运输到产胰岛素的β细胞上扮演着重要角色;相关研究发现或有望帮助改善糖尿病的移植治疗,因为功能性血管的形成对于治疗的成功至关重要。
当血液中葡萄糖的水平升高时,胰腺中的β细胞就会释放胰岛素到血液中,随后胰岛素会诱发机体包括脂肪和肌肉等多种组织对葡萄糖进行摄取,葡萄糖和其它营养物质必须穿过血管屏障抵达胰岛中的β细胞,同样地,新释放的胰岛素必须穿过血管进入到血流中才能够到达目标组织,内皮细胞存在于血管内部,胰岛上的血管能在内皮细胞膜上形成密集的网状结构,这种网状结构上有很多小孔,其能促进分子在血管壁之间的交换。
这项研究中,研究人员调查了胰岛血管的形成和功能如何被初级纤毛所影响,初级纤毛是β细胞和内皮细胞上的小型毛发样结构;此前研究人员阐明,胰岛素的分泌能由β细胞上的纤毛所调节。研究人员对巴比二氏综合征(一种由纤毛异常所引起的疾病)小鼠进行分析,当内皮细胞的纤毛异常时,供应到胰岛中的血液就会变得不在有效了,而新形成的血管则有着更大的直径和更少的孔,其能允许营养物质通过血管壁。
研究者Yan Xiong教授说道,因此,最小的血管—毛细血管并不会那么有效地将葡萄糖运输到β细胞中了,通过生长因子VEGF-A的信号或许就是该过程中的关键成员,而缺失功能性纤毛的内皮细胞相比正常内皮细胞而言对VEGF-A的敏感性会下降,从而就会导致经VEGFR2受体的信号受损。研究者表示,初级纤毛,尤其是内皮细胞上的初级纤毛或能通过VEGF-A/VEGFR2信号通路来调节胰岛的血管化和血管屏障功能。
功能性血管的形成是移植疗法的重要因素,β细胞的代替疗法能够潜在治疗并治愈1型糖尿病,而且β细胞和血管之间功能性界面的形成是延长移植物存活和患者糖尿病缓解的重要一步。最后研究者表示,本文研究或能改善我们理解初级纤毛如何促进有效的血管形成,并能潜在提供新型的治疗途径促进对糖尿病患者进行有效的胰岛移植疗法,以及对其它器官进行的可能性的移植等。
原始出处:
Yan Xiong, M Julia Scerbo, Anett Seelig, et al. Islet vascularization is regulated by primary endothelial cilia via VEGF-A-dependent signaling, eLife (2020). DOI: 10.7554/eLife.56914
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