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mg游戏刘彦梅研究员在国际知名学术期刊eLife发表研究论文

2019-03-05 15:42:26 来源:mg游戏平台 点击: 收藏本文

mg游戏刘彦梅研究员与北大陈良怡课题组合作应用超快双光子扫描光片显微镜

可视化研究活体胰岛β细胞并揭示其功能成熟机制

最近,北京大学医学研究所研究员刘艳梅和北京大学分子医学研究所研究小组陈良义在国际知名学术期刊eLife上发表了题为“β细胞功能的体内成像”的研究报告。葡萄糖介导的β细胞功能研究的异质性研究论文首次实现了活体动物胰岛β细胞功能的实时成像,揭示胰岛通过血管形成协调地向β细胞提供适当浓度的葡萄糖,从而激活钙调神经磷酸酶/NFAT信号传导途径,最终介导从外壳到胰岛的胰岛。核心依次获得两相β细胞的功能。由于该领域工作的原创性和重要性,内分泌学最佳期刊,自然评论内分泌学,突出了这项工作是技术进步推动科学的典型例子重要的发现。

胰岛β细胞在血糖调节和糖尿病发病中起重要作用,其数量和功能与血糖紊乱程度直接相关。近年来,基于干细胞的胰岛β细胞再生一直是该领域的重要研究方向。然而,诱导干细胞分化为β细胞的方法仍然不能产生完全功能的β细胞。主要原因是研究人员不知道身体中的β细胞是如何受其微环境影响的,包括血管,神经元和其他内分泌细胞。分泌因素影响功能成熟的实现。在过去的研究方法中,无论是基于免疫组织化学还是大规模测序方法,获得的信息都限于一定的时间点,缺乏体内空间信息,无法显示自然界中β细胞的发育胰岛微环境。功能性时空图的获取也限制了其功能成熟的机制。

2015年,陈良义的研究团队和合作者成功开发出基于新成像原理的超快双光子扫描光学显微镜(2P3A-DSLM)(Cell Res.2015,doi: 10.1038/cr.2014.124)。成像质量明显优于单一成像质量。光子显微镜或双光子点扫描显微镜在该领域引起了很大的反响。它已被邀请在国际激光与光电子会议和国际光学显微镜会议上发表特别邀请报告。它也发表在Nature Methods上。显微镜权威评论(Nature Methods,2019,doi: 10.1038/nmeth.4224)。在这项工作中,2P3A-DSLM显微镜和自我创建的β细胞用红色荧光钙指示剂Rcamp1.07标记。刘艳梅,陈良义首次观察葡萄糖刺激下各β细胞的生长情况。发现钙响应和从β细胞功能的外部到内部的过程受葡萄糖控制。胰岛微循环精细控制递送至每个β细胞的局部葡萄糖浓度,其随着发育逐渐增加,并且通过激活钙调神经磷酸酶/NFAT信号传导途径,精细调节胚胎β细胞功能获取和增强的过程。

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图示:利用双光子扫描光片显微镜,在斑马鱼在体观察胰岛b细胞时空上异质的功能成熟过程。上图:双色双光子扫描光学显微镜示意图;下图:经过两个阶段后,胰岛β细胞从外向内逐渐成熟。

此外,他们发现钙调神经磷酸酶/NFAT途径也促进了新生小鼠的胰岛成熟过程,证明这种机制不仅适用于斑马鱼,而且也是过去被忽视促进β细胞的哺乳动物的关键因素。成熟。 2月19日,Nature Reviews Endocrinology发表了题为“体内β细胞功能成像”的权威评论,指出“这项工作是第一个在动物体内实现个体胰岛β细胞功能的研究,同时揭示了重要的功能成熟过程“ELife还以摘要的形式展示了这项工作(标题为”观察β细胞成熟“),认为”这种斑马鱼的工作可以帮助研究人员找到更好的方法从体外培养人类多能干细胞制备β细胞。“ ,用于治疗糖尿病患者的再生医学。“这种转基因斑马鱼和三维体内高分辨率显微成像平台的组合,将来可用于研究胰岛生物学过程,包括转分化,去分化和糖尿病。身体再生及其机制等过程。

北京大学分子医学研究所博士生赵佳是该论文的第一作者。研究员刘艳梅和研究员陈良义是该论文的共同作者。该研究得到了科技部重点研究发展计划,国家自然科学基金和北京自然科学基金的支持。

原始链接:https://elifesciences.org/articles/41540

eLife摘要:https://doi.org/10.7554/eLife.41540.002

Nature Reviews Endocrinology评论:https://www.nature.com/articles/s41574-019-0181-y