理解罕见糖尿病的发病机制或有望帮助阐明机体胰岛素产生的奥秘

近日，一项刊登在国际杂志Journal of Clinical Investigation上的研究报告中，来自埃克塞特大学等机构的科学家们通过对罕见类型的糖尿病进行研究揭示了胰岛素产生的分子机制；研究者表示，揭示为何婴儿会患上一种罕见类型的糖尿病或能阐明一种新型的生物学通路，并帮助理解胰岛素产生的原理，这或许有望帮助科学家们开发治疗更多常见类型糖尿病的新型疗法。

这项研究中，研究人员利用基因组测序揭示了一组临床特征相同且在出生不久之后就患上糖尿病的婴儿，其机体中均携带有YIPF5基因的遗传改变，研究者将干细胞研究与CRISPR基因编辑工具相结合后进行研究发现，YIPF5基因对于细胞产生胰岛素的功能非常重要。文章中，研究者揭示了这些遗传改变如何导致细胞中压力水平的升高，从而诱发细胞死亡的发生，此外本文研究中研究者还首次发现，YIPF5基因的功能对于神经元和产生胰岛素的β细胞非常重要，但对于其它细胞的功能似乎可有可无。

本文研究结果有望帮助理解哪些细胞阶段对于制造胰岛素重要，而胰岛素能够帮助调节机体血糖水平并维持胰腺中产生胰岛素的细胞的功能，相关研究结果有望帮助研究人员开发新型疗法来治疗常见类型糖尿病的患者，目前糖尿病在全球影响着4.6亿的健康。研究者Elisa De Franco说道，本文研究强调了基因发现对于理解生物学基本机制的重要性，在这种情况下，我们发现了一种对于胰岛素产产生细胞和神经元细胞功能都非常重要的基因，同时还阐明了一种此前并不知道的生物学通路或许对于胰岛素产生细胞非常重要，这对于后期更好地理解其它类型糖尿病的发病机制带来了一定的帮助。

很多婴儿在其6个月时会患上糖尿病，超过85%患者的发病或许是因为DNA的拼写错误所致，即基因突变，而其中一些儿童还会存在其它影响其大脑健康的问题。为了阐明哪些基因对于产生胰岛素的细胞非常重要，研究人员对世界各地出生后不久就患上糖尿病的大约190名患者机体的遗传特性进行研究，利用最先进的遗传学技术，研究者发现，6名婴儿机体的临床特征极为相似，包括癫痫症和小头症等，而且其机体中都携带着YIPF5基因的突变。

随后研究人员在产生胰岛素的细胞和干细胞中使用最先进的技术来理解YIPF5基因如何在产生胰岛素的细胞中发挥作用，研究结果表明，当YIPF5基因缺失或在患者机体中存在遗传改变时，胰岛素产生细胞就不会像正常情况那样产生胰岛素，为了应对这种故障，细胞就需要激活压力机制，最终导致细胞死亡。研究者Miriam Cnop说道，干细胞分化为胰岛素产生细胞的能力或能帮助我们研究罕见形式的糖尿病和其它类型糖尿病患者机体中β细胞所发生的错误。利用CRISPR基因编辑技术，研究人员就能纠正干细胞中患者的基因突变，从而更好地理解基因突变所产生的疾病效应，将基因编辑技术与干细胞进行组合或能为科学家们研究疾病的发病机制提供更强大的新型工具，同时相关研究结果或许也能帮助科学家们更有效地诊断并治疗糖尿病。本文研究结果还能为研究人员提供更多信息来阐明机体中β细胞如何制造胰岛素以及当该过程发生错误时会出现什么情况，深入理解罕见糖尿病发生的机制或能帮助开发新方法来治愈并预防相应疾病的发生。

参考资料：

Toni I. Pollin，Simeon I. Taylor. YIPF5 mutations cause neonatal diabetes and microcephaly：progress for precision medicine and mechanistic understanding，JCI (2020) DOI：10.1172/JCI142364