研究人员揭示了糖尿病因表观遗传控制分解而导致的糖尿病

胰岛是胰腺中细胞的集合，其包含高达80％的胰岛素的β细胞。大约八周龄的鼠标（左）仍然显示出显着高水平的分泌胰岛素（洋红色）以控制血糖水平。相比之下，β细胞表观遗传失调的25周龄（右）显示出明显有限的胰岛素生产。© mpi f。免疫生物学和表观遗传学

糖尿病影响全世界超过4亿次辛苦。在改造范式的转变中，研究人员已经开始发现该疾病可能会通过胰腺β细胞造成失去功能性的胰腺β细胞并关闭其释放血糖降低激素胰岛素的能力。来自Max Planck免疫生物学研究所和弗赖堡的表观遗传学研究人员找到了一个新模式的证据，这是一个新的模型，这是一个“脱差化”的新模式。除了代谢压力，安德鲁·帕斯基斯利克和他的团队表明，需要表述屏障的分解，并且确实足够，以驱逐解剖。患者数据表明，在人类疾病的发展中对这种受损的表观遗传控制有核心作用。新的见解，特别是对诊断诊断敏感敏感的患者具有强烈的治疗潜力。

根据国际糖尿病联合会（IDF），糖尿病在德国影响了650多万人。份额超过95％，大多数患者患有2型糖尿病，通常发生在晚年并且与肥胖和心血管问题有关。胰岛素调节故障触发了普遍的疾病。当血糖水平在膳食和胰岛素中迅速迅速上升，患者胰腺血糖释放过于缓慢的激素，导致血液中危险的高水平葡萄糖。

它已经渴望被胰腺减少的胰岛素生产是由于器官的β细胞分泌胰岛素的死亡。然而，有证据表明β细胞不会死于不同的细胞类型。患有2型糖尿病患者的β细胞通过经历一种称为解剖而失去其身份的糖尿病。它们失去了最专业的功能，并恢复到类似于他们的直接发育前体的状态，吞噬胰岛素的祖先的内分泌细胞。

“代谢压力被认为是脱差的主要触发。在这里，我们表明需要第二臂，即常象β细胞功能特性的表观遗传屏障的分解。似乎需要两个独立的病理机制。这种强大的身份缓冲是有意义的，“Andrew posisilik说，”在人类β细胞中可以达到40年的上升，所以细胞需要强烈的机制来连续加强功能敏感性“。

表观遗传学对复杂疾病的作用

Max Planck Freiburg周围的表观遗传学家的团队是由对糖尿病，肥胖和癌症等复杂疾病中的表观遗传效应的兴趣引起的。它们被称为复杂，因为它们是由复杂的遗传易感性产生的，但也具有重要的非遗传成分，通常被称为“环境影响”。认为这种非遗传调节会聚在染色蛋白依赖性过程中。在我们的细胞中，DNA包装在组蛋白蛋白周围，以使这种染色质结构。DNA的包装在细胞类型特异性基因调节中起着至关重要的作用，其中基因可以在'ON'或'OFF'中切换。

“在末尾，健康和解差异化的β细胞均含有相同的DNA。差异是通过DNA包装的修饰介导的表观遗传特性屏障。在某些方面，这些过程就像管弦乐队的乐谱。研究的重点和协调，基因被激活或沉默，“苔丝Lu解释说，第一个作者解释道。

染色体改变糖尿病

通过从非糖尿病和2型糖尿病患者中分析数千次β细胞，团队发现，两种不同类型的染色质包装DNA，曲目与β细胞功能障碍：一种染色质特别染色在糖尿病杀虫病中，另一个令人惊讶地上调，这通常应该是非常沉默的。

“如果你开始在管弦乐队的乐器之间交换乐谱，你仍然会发出声音，你仍然得到旋律，但音乐会急剧变化。同样在细胞中，如果遗传程序没有正确协调的细胞身份变化，并且逐渐消失。随着时间的推移，这导致胸部细胞忘记了他们是谁以及他们应该做的事情，“Andrew Posisilik解释道。

为了验证他们的观察，研究人员触发了这些交换机以重新承载小鼠中的人类疾病病因。具有这种改性的动物首先是健康的，并促进常规胰岛素的β细胞。但在围绕中年，细胞解除差异化，动物不能再控制血​​糖。

2型糖尿病的新亚型？

最有趣的是来自Freiburg的研究人员为我们如何考虑在糖尿病中的脱节时增加了一个新的理解。以前被认为是一击过程，在代谢应力或高葡萄糖的下游，最大普朗克团队能够表明还需要第二次表观遗传“失败”，并且确实足以推动β细胞解差和功能障碍。

对于Max Planck研究人员来说，在理解这种普遍的疾病方面是一项巨大的一步。该研究结果表明，至少适用于2型糖尿病的新型治疗策略，但潜在的也适用于1型。它提出了患者群体是否可能存在更敏感或抵抗该过程的问题。“理论上，这些表观遗传系统是一种药理学造成的，作为细胞中的任何其他酶组分。实际上，这种表观遗传疗法已经用于癌症。应积极探讨靶向β细胞身份的表观遗传维持，“Andrew Posisilik说。

出版物：Tess Tsai-Hsiu Lu，等，“Polycomb依赖性表观蛋白酶对照细胞功能β障碍，去缺乏症和糖尿病，”细胞代谢; 2018年6月5日; DOI：10.1016 / J.CMET.2018.04.013