摘要：細(xì)胞的動(dòng)力也決定了它的命運(yùn)。
線粒體是產(chǎn)生能量，為細(xì)胞提供燃料并幫助其發(fā)揮作用所必需的。
然而，線粒體缺陷與2型糖尿病等疾病的發(fā)展有關(guān)。患有這種疾病的患者不能產(chǎn)生足夠的胰島素，也不能利用胰腺產(chǎn)生的胰島素來保持血糖在正常水平。
圖1 逆轉(zhuǎn)線粒體信號(hào)控制代謝組織的身份和成熟度一些研究表明，糖尿病患者產(chǎn)生胰島素的胰腺β細(xì)胞線粒體異常，無法產(chǎn)生能量。然而，這些研究無法解釋為什么細(xì)胞會(huì)有這種行為。
在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，密歇根大學(xué)的研究人員用小鼠證明，功能失調(diào)的線粒體會(huì)引發(fā)一種影響β細(xì)胞成熟和功能的反應(yīng)。
“我們想確定哪些途徑對(duì)維持線粒體正常功能很重要，”該研究的第一作者、內(nèi)科學(xué)研究助理教授Emily M. Walker博士說。
為此，研究小組破壞了對(duì)線粒體功能至關(guān)重要的三個(gè)組成部分：它們的DNA，用于清除受損線粒體的途徑，以及維持細(xì)胞中線粒體健康池的途徑。
Walker說：“在這三種情況下，完全相同的應(yīng)激反應(yīng)被激活，導(dǎo)致β細(xì)胞變得不成熟，停止產(chǎn)生足夠的胰島素，并從本質(zhì)上停止成為β細(xì)胞。”
“我們的研究結(jié)果表明，線粒體可以向細(xì)胞核發(fā)送信號(hào)，從而改變細(xì)胞的命運(yùn)。”
研究人員還在人類胰島細(xì)胞中證實(shí)了他們的發(fā)現(xiàn)。
線粒體功能障礙影響幾種類型的細(xì)胞
他們的結(jié)果促使研究小組將研究范圍擴(kuò)大到糖尿病期間受影響的其他細(xì)胞。
“失去β細(xì)胞是患2型糖尿病最直接的途徑。通過我們的研究，我們現(xiàn)在可以解釋可能發(fā)生的事情，以及我們?nèi)绾芜M(jìn)行干預(yù)并解決根本原因。”Scott A. Soleimanpour博士說。
糖尿病是一種多系統(tǒng)疾病——你的體重增加，你的肝臟產(chǎn)生過多的糖，你的肌肉受到影響。密歇根糖尿病研究中心主任、該研究的資深作者Scott A. Soleimanpour博士說：“這就是為什么我們也想研究其他組織。”
研究小組在小鼠的肝細(xì)胞和脂肪儲(chǔ)存細(xì)胞中重復(fù)了他們的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)同樣的應(yīng)激反應(yīng)被激活了。這兩種細(xì)胞類型都不能成熟和正常運(yùn)作。
“雖然我們還沒有測(cè)試所有可能的細(xì)胞類型，但我們相信我們的結(jié)果可以適用于所有受糖尿病影響的不同組織，”Soleimanpour說。
逆轉(zhuǎn)線粒體損傷可能有助于治療糖尿病
研究人員發(fā)現(xiàn)，無論細(xì)胞類型如何，線粒體的損傷都不會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
這一觀察結(jié)果提出了一種可能性，即如果他們能夠逆轉(zhuǎn)損傷，細(xì)胞就會(huì)正常運(yùn)作。
為此，他們使用了一種名為ISRIB的藥物來阻斷應(yīng)激反應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn)，四周后，β細(xì)胞恢復(fù)了控制小鼠血糖水平的能力。
“失去β細(xì)胞是患2型糖尿病的最直接途徑。通過我們的研究，我們現(xiàn)在可以解釋可能發(fā)生的事情，以及我們?nèi)绾芜M(jìn)行干預(yù)并解決根本原因，”Soleimanpour說。
該團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)一步剖析被破壞的細(xì)胞通路，并希望他們能夠在糖尿病患者的細(xì)胞樣本中復(fù)制他們的結(jié)果。
參考資料
[1] Retrograde mitochondrial signaling governs the identity and maturity of metabolic tissues
摘要：細(xì)胞的動(dòng)力也決定了它的命運(yùn)。
線粒體是產(chǎn)生能量，為細(xì)胞提供燃料并幫助其發(fā)揮作用所必需的。
然而，線粒體缺陷與2型糖尿病等疾病的發(fā)展有關(guān)。患有這種疾病的患者不能產(chǎn)生足夠的胰島素，也不能利用胰腺產(chǎn)生的胰島素來保持血糖在正常水平。
圖1 逆轉(zhuǎn)線粒體信號(hào)控制代謝組織的身份和成熟度一些研究表明，糖尿病患者產(chǎn)生胰島素的胰腺β細(xì)胞線粒體異常，無法產(chǎn)生能量。然而，這些研究無法解釋為什么細(xì)胞會(huì)有這種行為。
在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，密歇根大學(xué)的研究人員用小鼠證明，功能失調(diào)的線粒體會(huì)引發(fā)一種影響β細(xì)胞成熟和功能的反應(yīng)。
“我們想確定哪些途徑對(duì)維持線粒體正常功能很重要，”該研究的第一作者、內(nèi)科學(xué)研究助理教授Emily M. Walker博士說。
為此，研究小組破壞了對(duì)線粒體功能至關(guān)重要的三個(gè)組成部分：它們的DNA，用于清除受損線粒體的途徑，以及維持細(xì)胞中線粒體健康池的途徑。
Walker說：“在這三種情況下，完全相同的應(yīng)激反應(yīng)被激活，導(dǎo)致β細(xì)胞變得不成熟，停止產(chǎn)生足夠的胰島素，并從本質(zhì)上停止成為β細(xì)胞。”
“我們的研究結(jié)果表明，線粒體可以向細(xì)胞核發(fā)送信號(hào)，從而改變細(xì)胞的命運(yùn)。”
研究人員還在人類胰島細(xì)胞中證實(shí)了他們的發(fā)現(xiàn)。
線粒體功能障礙影響幾種類型的細(xì)胞
他們的結(jié)果促使研究小組將研究范圍擴(kuò)大到糖尿病期間受影響的其他細(xì)胞。
“失去β細(xì)胞是患2型糖尿病最直接的途徑。通過我們的研究，我們現(xiàn)在可以解釋可能發(fā)生的事情，以及我們?nèi)绾芜M(jìn)行干預(yù)并解決根本原因。”Scott A. Soleimanpour博士說。
糖尿病是一種多系統(tǒng)疾病——你的體重增加，你的肝臟產(chǎn)生過多的糖，你的肌肉受到影響。密歇根糖尿病研究中心主任、該研究的資深作者Scott A. Soleimanpour博士說：“這就是為什么我們也想研究其他組織。”
研究小組在小鼠的肝細(xì)胞和脂肪儲(chǔ)存細(xì)胞中重復(fù)了他們的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)同樣的應(yīng)激反應(yīng)被激活了。這兩種細(xì)胞類型都不能成熟和正常運(yùn)作。
“雖然我們還沒有測(cè)試所有可能的細(xì)胞類型，但我們相信我們的結(jié)果可以適用于所有受糖尿病影響的不同組織，”Soleimanpour說。
逆轉(zhuǎn)線粒體損傷可能有助于治療糖尿病
研究人員發(fā)現(xiàn)，無論細(xì)胞類型如何，線粒體的損傷都不會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
這一觀察結(jié)果提出了一種可能性，即如果他們能夠逆轉(zhuǎn)損傷，細(xì)胞就會(huì)正常運(yùn)作。
為此，他們使用了一種名為ISRIB的藥物來阻斷應(yīng)激反應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn)，四周后，β細(xì)胞恢復(fù)了控制小鼠血糖水平的能力。
“失去β細(xì)胞是患2型糖尿病的最直接途徑。通過我們的研究，我們現(xiàn)在可以解釋可能發(fā)生的事情，以及我們?nèi)绾芜M(jìn)行干預(yù)并解決根本原因，”Soleimanpour說。
該團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)一步剖析被破壞的細(xì)胞通路，并希望他們能夠在糖尿病患者的細(xì)胞樣本中復(fù)制他們的結(jié)果。
參考資料
[1] Retrograde mitochondrial signaling governs the identity and maturity of metabolic tissues
