新的研究發現，胰臟的β細胞不需要其他胰臟細胞的協助就能產生胰島素。這些發現不僅有可能改變糖尿病患者的生活方式，而且對長期以來關於人體如何產生胰島素的假設提出了挑戰。健康的胰島β細胞會在進食後血糖升高時產生胰島素。但是，如果β細胞功能失調或遭到破壞，只能產生很少或根本無法產生胰島素，就會罹患糖尿病。

β細胞（紅色）不需要其他胰臟細胞（綠色）來產生胰島素佩德羅-埃雷拉實驗室/日內瓦大學

人們一直認為，β細胞並不是單獨行動的，它們與其他分泌激素的胰臟細胞–α、δ和γ細胞–共同維持血糖水平。然而，瑞士日內瓦大學（UNIGE）研究人員的一項新研究對這一普遍看法提出了挑戰。

“到目前為止，人們一直認為生物體內分化的成體細胞無法再生和調整自身功能，”該研究的共同通訊作者、聯合國大學遺傳醫學與發展系教授佩德羅-埃雷拉（Pedro Herrera）說。 「因此，透過藥物激發這種細胞可塑性可以成為糖尿病全新療法的基礎。但是，如果胰臟內分泌系統的所有細胞都放棄原有功能，開始分泌胰島素，會發生什麼情況呢？這正是我們在新研究中想要找出的答案。

2010年，埃雷拉和他的研究人員發現，如果β細胞過早死亡，負責分泌其他荷爾蒙的胰臟細胞就會開始分泌胰島素，如α細胞分泌的升血糖素（它能抵消胰島素升高血糖的作用）或δ細胞分泌的體生長抑素（它是胰島素分泌的強效抑制劑）。在目前的研究中，他們研究了胰島素的產生是否需要非β細胞。

顯示不同類型胰島細胞及其分泌激素的胰臟示意圖

“為了驗證這一點，我們培育了一些小鼠，在它們成年後，可以選擇性地消除胰腺中的所有非β細胞，以觀察β細胞是如何調節血糖的，”埃雷拉實驗室的研究員、本研究的第一作者瑪爾塔-佩雷斯-弗朗西斯（Marta Perez Frances）說。 “令人驚訝的是，我們的小鼠不僅完全能夠有效控制血糖水平，而且比對照組小鼠更健康！”

他們發現，非β細胞的幾乎完全喪失並沒有影響小鼠的進食行為、體重或血糖控制，即使餵食高脂肪食物。事實上，當他們檢查胰臟切片並分離出完全由β細胞組成的細胞簇時，研究人員發現它們表現出的胰島素分泌動態與普通胰島類似，後者包含α、β、δ和γ細胞。

純β細胞小鼠的所有目標組織，尤其是脂肪組織，都顯示出人類糖尿病患者所缺乏的胰島素敏感性和葡萄糖耐受性得到了持續改善。

埃雷拉說：”身體會有一個適應過程，從胰腺外部招募其他激素細胞，以應對胰高血糖素和其他胰腺激素的突然減少。但這清楚地表明，胰島的非beta細胞對於維持血糖平衡並不是必不可少的。

雖然現在還為時過早，但研究結果可能會改變糖尿病患者的生活。例如，在將幹細胞移植到患者體內之前，可以用幹細胞製造新的β細胞。

埃雷拉說：『我們的研究結果證明，以胰島素細胞為重點的策略確實能取得成效。因此，我們下一階段的工作將包括建立糖尿病患者和非糖尿病患者的非beta細胞的分子和表觀遺傳學特徵，希望能找出在糖尿病病理情況下誘導這些細胞轉化的因素。

這項研究發表在《自然-代謝》雜誌。