胰岛是一种包含多类细胞的精密微小器官，其中α、β和δ等内分泌细胞参与机体血糖稳态的调控。大量研究表明，肥胖诱导的2型糖尿病早期即出现胰岛素抵抗伴随胰岛功能障碍，胰岛α、β、δ细胞激素分泌开始紊乱，随着胰岛功能损伤的加剧，患者病情也逐渐恶化。啮齿类动物或人胰岛都存在复杂的空间结构，即使相同类型细胞间也存在异质性，而疾病条件下同种类型细胞亚群如何发生变化并影响胰岛功能的机制并不明确。因此，掌握2型糖尿病早期胰岛α、β、δ细胞亚群的组成变化，并探索可用于区分各亚群的表面标志物，对2型糖尿病的精准治疗和预防具有十分重要的现实意义。
近日，南京医科大学一附院内分泌科杨涛教授团队在Diabetologia杂志（IF 10.460）在线发表了题为Single-cell RNA sequencing combined with single-cell proteomics identifies the metabolic adaptation of islet cell subpopulations to high-fat diet in mice的研究成果。
杨教授团队应用高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型利用单细胞测序（scRNA-seq）分别寻找α、β、δ细胞亚群标志物，并应用流式细胞术进一步在蛋白层面分析高脂负荷对各细胞亚群比例的影响，利用流式分选后的细胞进行单细胞蛋白质组学检测，通过生信分析进一步阐述各亚群的功能以及在糖尿病中的作用。
团队发现ACE2、CD81和GLUT2可作为表面标志物分别区分成熟度和功能状态不同的α、β和δ细胞亚群。在高脂诱导的糖尿病早期，低能且不成熟的ACE2low α细胞比例上升，功能活跃且成熟的CD81low β细胞比例上升，成熟的GLUT2low δ细胞比例虽未发生改变但功能强化。此动态变化揭示了胰岛针对高脂负荷的可塑性，通过抑制升血糖的α细胞功能，增强降血糖的β细胞功能和增加δ细胞对α、β的调控来对抗代谢应激重回血糖稳态。因此针对以上靶点寻求改变胰岛亚群分布的手段，从而强化胰岛的代谢适应性功能或为糖尿病治疗的新思路。
南京医科大学第一附属医院内分泌科付麒副教授、博士研究生蒋和敏与博士研究生钱玙为本文的共同第一作者，杨涛教授、徐宽枫研究员为通讯作者。