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Discovery为早期发现1型糖尿病铺平了道路

1型糖尿病是一种通常在20岁之前出现的自身免疫性疾病,它会消除身体产生胰岛素的能力 - 这种激素对生命至关重要。诊断通常在症状出现后出现,此时疾病已经持续。但是,如果有一种方法可以测试高风险患者的早期疾病迹象,可能会延迟其发病。

在科学免疫学发表的一项新研究中,斯克里普斯研究中心的科学家发现了可能是1型糖尿病最早可能的生物标志物,以前称为青少年糖尿病。如果他们的小鼠研究可以在他们正在尝试做的人类中复制,那么对于正在发展该疾病的患者,治疗干预的时间可以大大改善。

“这项研究的转化方面对我来说是最令我兴奋的,”负责该研究的Scripps Research免疫学和微生物学教授,医学博士Luc Teyton说。“通过使用单细胞技术研究疾病的前驱糖尿病阶段,我们已经能够将特定的抗胰岛素T细胞与1型糖尿病中的自身免疫反应进行机械联系。这使我们得到了确认,我们需要进入人类研究。“

大约125万美国儿童和成人患有1型糖尿病,并且发病率正在增加,原因尚不完全清楚。对于那些患有这种疾病的人来说,免疫系统会攻击胰岛β细胞,而胰岛β细胞只能负责产生胰岛素。如果没有胰岛素,它们的身体就无法将糖从血液中转移到细胞中,而细胞需要葡萄糖才能获得能量。因此,患有1型糖尿病的人需要密切监测他们的血糖水平并每天注射胰岛素以求生存。

北京赛车pk10开奖自从25年前对1型糖尿病进行具有里程碑意义的遗传学研究以来,科学界已经知道 - 在1型糖尿病患者中,某种类型的免疫中存在明显的遗传特征。调节称为HLA的分子(人类白细胞抗原的简称)。HLA蛋白质位于细胞表面,告诉免疫系统是否发作。虽然这种信号通常有助于破坏危险细胞,但当分子发送错误信息时,它可能会危及生命。

在1型糖尿病的情况下,突变的HLA蛋白与β细胞产生的胰岛素片段结合,促使免疫系统破坏。

虽然HLA基因突变与1型糖尿病之间的联系已经确立,但科学界无法辨别免疫系统T细胞被吸引到这个有问题的分子的模式。

这就是Teyton的团队通过五年的实验开始回答的问题。他们的工作涉及在疾病的早期阶段评估非肥胖糖尿病小鼠的血液样本,使用尖端的结构和计算生物学技术来了解细胞如何导致疾病。

Teyton说,他们从未对这些类型的细胞进行单细胞分析,从而发掘出新的信息。该团队与Scripps Research的综合结构和计算生物学系合作,对单个T细胞的DNA进行了测序,以获得极高分辨率的细胞功能和遗传变异视图。总之,该研究产生了超过4TB的数据。

他们的主要发现之一是他们称之为“P9开关”的结构机制,它允许CD4 + T细胞识别突变的HLA蛋白并攻击β细胞。他们还发现危险的抗胰岛素T细胞总是存在于胰岛中,胰岛是β细胞所在的胰腺中的小组织结构。以前,不知道抗胰岛素T细胞起源于何处,有些人怀疑它们可能在胰腺淋巴结中产生。

值得注意的是,P9开关在小鼠中引发了早期的抗胰岛素反应,然后迅速消失。如果这种现象传染给人类,配备P9开关的免疫细胞只能在发病的早期阶段检测到。因此,显示这些细胞存在的血液测试可以提供疾病的最早可能指示并且能够进行干预。

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