

对免疫细胞攻击胰腺的全新实时观察揭示了 1 型糖尿病的发生机制,即白细胞寻找并摧毁产生胰岛素的 β 细胞。研究人员认为,这可能有助于为新的干预方法指明方向,在 1 型糖尿病(也称为青少年糖尿病)发病前阻止这种破坏。
糖尿病是由于身体无法产生足够的胰岛素来控制血糖水平所致。1 型糖尿病是一种自身免疫性疾病,身体的 T 淋巴细胞攻击并杀死胰腺中产生胰岛素的 β 细胞;2 型糖尿病也涉及胰腺破坏,可能由多种因素引起,但在本国通常是饮食不良和肥胖的结果。目前还没有治愈方法。然而,观察破坏过程的确切展开方式可能是朝这个方向迈出的一大步。
位于拉霍亚过敏与免疫学研究所的研究人员使用双光子激发显微镜和一种新的成像技术,观察了小鼠体内一个活性的、正在工作的胰腺。胰腺很小、很软,藏在腹部其他器官下方,因此很难观察到其活动。这项研究首次使用双光子显微镜研究胰腺(此前它已被用于成像肝脏、淋巴结和其他一些器官)。
双光子显微镜利用超快速的红外光脉冲来激发附着在特定细胞上的荧光染料。红外光能最大限度地减少光散射和对组织的有害漂白,因此能够穿透到活组织深处,约一毫米。
在当时位于比利时根特大学的 Ken Coppieters 的领导下,拉霍亚的研究人员将绿色和蓝色荧光蛋白附着在细胞毒性 T 细胞(一种白细胞)上,并将它们移植到小鼠体内。这些细胞在胰腺中随机迁移,最终找到 β 细胞并杀死它们。作者说,尽管它们以随机模式移动,但观察到这些细胞在 β 细胞群内和周围聚集。它们的平均移动速度为每分钟 10 微米,最高可达每分钟 25 微米——远非世界上最快的细胞。这种相对缓慢的过程可能是糖尿病在临床上需要一段时间才出现的原因——当患者被诊断出来时,高达 90% 的 β 细胞已被摧毁。
整个细胞搜寻过程都通过双光子显微镜进行了成像,您可以在下方观看视频。据著名的 1 型糖尿病研究者、丹佛巴顿·戴维斯儿童糖尿病中心执行主任 George Eisenbarth 医生说,对白细胞的实时成像“非常了不起”。
“这些图像为疾病过程提供了关键信息,特别是向我们展示了 β 细胞破坏为何会随着时间推移而缓慢发生,”他在一份声明中说。“这些信息可能能够实现新的方法来阻止破坏过程,最终目标是预防。”
研究人员仍然不确定是什么触发免疫细胞去摧毁有益的 β 细胞。但这项研究可能会激发对这个问题的新研究,以及如何挫败它们破坏能力的研究,共同作者 Matthias von Herrath 医生说道。
“这些研究表明,我们可能需要找到一种方法,首先阻止 T 细胞接触胰腺,因为一旦它们接触到,它们就有能力一次摧毁多个 β 细胞,”他说。
该论文发表在《临床研究杂志》上。
