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Nature子刊意外发现:细胞的衰老可以改善β细胞功能

日期: 2019年05月23日


    

细胞的衰老通常被认为是细胞失去其功能的一种状态,并有助于组织老化和疾病,但希伯来大学的研究人员意外的发现,当β细胞在正常老化过程中进入这一状态时,一个导致衰老的细胞程序可让它们的功能更好,而不是更糟。

 

这一研究发现公布在Nature Medicine杂志上。

 

在这项研究中,研究人员检测了一个名叫p16的基因的活性,已知该基因可激活细胞中一个称为衰老的程序。衰老可阻止细胞分裂,因此对于癌症的预防起重要作用。在衰老过程中,p16基因在人类和小鼠胰腺β细胞中的活性增加,并限制了它们分裂的潜能。这种活性被认为是有负面影响的——这些细胞如果缺乏这种能力就可以导致糖尿病,因为β细胞是负责分泌胰岛素的细胞,当血糖水平很高时,它们的损失会导致糖尿病。然而,衰老的β细胞是否可以继续发挥作用,还是完全未知的。

 

研究人员惊讶地发现,在正常的衰老过程中,p16和细胞衰老实际上可改善β细胞的主要功能:葡萄糖刺激之后的胰岛素分泌。因为在小鼠的正常老化过程中,胰岛素分泌增加,并且是由p16活性升高所驱动的,因此这些细胞当中的一部分实际上开始发挥更好的作用。

 

研究人员还发现,糖尿病小鼠β细胞中的p16激活和衰老,可促进胰岛素分泌,从而部分逆转疾病和改善小鼠的健康。在人类细胞中进行的类似实验表明,衰老诱导的胰岛素分泌增强,在小鼠和人类之间是保守的,并指出在这两种生物中p16基因是主要的驱动因子。

 

Ronny Helman在希伯来大学从事博士后研究的时候,完成了这项研究,他指出:“这些研究结果表明,我们所说的衰老实际上是一个连续的过程,从一个成熟的过程开始——这个过程实际上可提高细胞和组织的功能,以损害再生潜能为代价。这对于我们如何考虑糖尿病中的β细胞功能和障碍,有着重要的影响。”

 

这些研究结果的新颖之处在于,它们首次表明,在健康衰老的过程中,β细胞的功能实际上得以提高,至少在某些方面。这项研究还为“在衰老过程中β细胞发生了什么,即它们的分裂和再生能力、以及发挥作用的能力之间的一个权衡”,提供了一个基本的了解。

 

更普遍的是, p16和细胞衰老——直到现在都被视为对损伤、压力和肿瘤发展的应激,但在胰岛β细胞的情况中,实际上随着年龄的增长,它们也调节正常功能组织的成熟。

 

衰老可调节胰岛素分泌,这一发现可能对糖尿病的理解和治疗有着广泛的意义。它突出了β细胞功能和胰岛素分泌增强的一个新机制,并表明,影响细胞分裂和衰老的药物,可能影响β细胞功能,变得更好或更坏。目前给癌症患者的药物,可以诱导衰老,但它们对胰岛素分泌的影响,并没有得到很好的研究。鉴于这些研究结果,我们可以想象,可激活衰老的工具,应该可以实现更好的糖尿病治疗。

 

原文标题:

p16Ink4a-induced senescence of pancreatic beta cells enhances insulin secretion

 

转载标题:Nature子刊意外发现:细胞的衰老可以改善β细胞功能

 

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