在一项新的大规模基因分析中,科学家在人类胰腺细胞中发现了一组小RNA(核糖核酸,存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体)分子,称为microRNA,与2型糖尿病密切相关。研究人员在称为胰岛的细胞群中发现了这些微小RNA,这些细胞产生激素,如胰岛素,身体用来调节能量水平。

在糖尿病患者中,胰岛无法产生足够的胰岛素来控制血糖,这就是为什么了解胰岛的基本生物学对人类健康至关重要的原因。

这项研究部分由美国国家卫生研究院下属的国家人类基因组研究所(NHGRI)的科学家领导,将为未来糖尿病早期检测和治疗的研究提供信息。研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。

过去二十年中,先前对动物或细胞模型的研究表明,某些参与控制细胞中哪些基因开启和关闭的微小RNA可能有助于胰岛的正常发育和功能。然而,这些微小RNA在人类胰岛中的具体作用尚不清楚。

NHGRI内部研究项目精密健康研究中心的高级研究员,该研究的高级作者弗朗西斯·柯林斯(Francis Collins,医学博士,博士)说:这项研究是迄今为止对人类胰岛中microRNA表达进行的最大规模的基于测序的分析,这项研究的结果为理解microRNA如何微调胰岛中的基因表达及其对糖尿病的影响奠定了基础。

研究人员使用下一代DNA测序(一种快速高通量的核酸测序方法,如DNA和RNA),分析了60多个人类胰岛样本中的微小RNA。他们发现了2型糖尿病患者中不同的特异性微RNA,这可能对绘制病情进程或未来药物治疗的发展很重要。

纽约伊萨卡康奈尔大学生理基因组学教授、该研究的资深作者Praveen Sethupathy博士说:我们发现的一些与糖尿病相关的人类胰岛微RNA以前没有得到很好的研究,之前的大多数研究都是在啮齿类动物或培养皿中生长的胰岛样细胞群中进行的。目前还不清楚这些研究中的发现是否或在多大程度上与人类胰岛和糖尿病有关。

研究人员还发现了与细胞中某些微小RNA的数量(或表达水平)相关的基因组变异。这些基因组变异可能解释了不同人群中特定microRNA水平的差异。其中一个基因组变异是在已知与2型糖尿病相关特征风险增加相关的基因组区域中发现的,这可能为研究人员提供关于2型糖尿病如何发展的线索。

糖尿病影响了3700多万美国人,大约每10人中就有1人患有糖尿病。大约90-95%的糖尿病患者患有2型糖尿病,其中身体要么不能产生足够的胰岛素或不能正确使用胰岛素。糖尿病的标志性特征是血液中循环的糖分过多。长期的高血糖水平会导致心脏病、肾病和视力下降。目前,糖尿病没有治愈方法,但治疗和生活方式的改变可以帮助个人控制病情。

剑桥大学博士候选人、NIH牛津剑桥学者、该研究的第一作者亨利·泰勒表示:基于这项工作,并在先前研究的基础上,我们希望有一天能够确定准确的microRNA生物标志物,用于糖尿病的早期检测和治疗,并在未来改善患者的预后。