Nat Commun:基于细胞疗法治疗糖尿病的新突破

血糖平衡主要由胰腺 "朗格汉斯岛 "调节，它是由几种类型的内分泌细胞组成。这些胰岛的大部分是由α-和β-细胞组成的，在血糖水平变化时分别释放胰高血糖素和胰岛素来定义。产生具有稳定功能身份的替代细胞对于开发基于细胞的疗法至关重要。生产胰岛素分泌替代细胞以治疗糖尿病的努力需要可靠的工具来评估胰岛细胞身份。为了更全面地了解定义细胞类型身份的因素，目前，基因组分析工具已被证明是一种非常有价值的定义细胞身份的工具。

近日，来自瑞士日内瓦大学的研究学者在Nat Commun上发表了一篇题为“Generation of human islet cell type-specific identity genesets”，通过一个共同的标准化管道来定义了不同类型的胰岛细胞的转录组特征谱。

在该研究中，研究人员进行了一项元分析，研究了7个已发表的人类胰岛单细胞转录组数据集（共54个供体）的单体激素α、β、γ和δ细胞的硅纯化群体，生成了细胞类型的特定基因组，探索了基于最终细胞类型分配的整体胰岛组成，获得了人胰腺中GCG / INS双激素细胞的转录组学特征。接下来，利用成对比较的方式将每种胰岛细胞类型直接与其他细胞类型进行比较，定义了人类胰腺α、β、γ和δ细胞的身份基因。为了定义胰岛中不太常见的细胞类型，他们生成了一个包含人类胰岛单细胞转录组图谱的数据集，这些胰岛富集了γ，δ和ε细胞组分。该数据集为不太常见的人类胰岛细胞类型提供了不寻常的表征，并称为 γδε丰富数据集。随后，他们根据整合来自七个已发表数据集的差异表达而产生的身份基因，生成了最佳基因集，准确定义了胰岛细胞类型特异性身份。对数据集评估后发现，该胰岛细胞类型特异性基因组在综合灵敏度和特异性方面的表现优于先前发表的细胞类型特异性身份基因列表，且该基因组在受控条件下的GSEA分析从未失败，这与Lawlor和Xin数据集中的γ和δ细胞身份基因组不同，后者在所有条件下都失败了。最后，他们发现，胰岛细胞类型特异性基因组有助于评估和表征分化、转化和疾病期间胰岛细胞特性的动态变化。

图 胰岛细胞类型特异性基因组的生成

总之，该研究提出的α-ID和β-ID基因组在胚胎发育和体外分化过程中，准确地对α细胞和β细胞命运的身份变化进行了基准测试，同时适合捕获成体胰岛细胞中的身份变化。

参考文献：van Gurp, L., Fodoulian, L., Oropeza, D. et al. Generation of human islet cell type-specific identity genesets. Nat Commun 13, 2020 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-29588-8