影片:研究人員即時觀察1型糖尿病的發展過程 影片:研究人員即時觀察1型糖尿病的發展過程

影片:研究人員即時觀察1型糖尿病的發展過程

影片:研究人員即時觀察1型糖尿病的發展過程

一項關於免疫細胞攻擊胰臟的全新即時研究揭示了第1型糖尿病的發生機制:白血球會尋找並破壞產生胰島素的β細胞。研究人員認為,這項研究可能有助於找到新的干預方法,在第1型糖尿病(也稱為青少年糖尿病)發作前阻止這種破壞。

糖尿病是由於人體無法產生足夠的胰島素來控制血糖水平而引起的。 1型糖尿病是一種自體免疫疾病,患者體內的T淋巴細胞會攻擊並殺死胰臟中產生胰島素的β細胞;2型糖尿病也會導致胰臟破壞,其病因多種多樣,但在美國,不良飲食和肥胖通常是其主要原因。目前尚無治癒方法。然而,觀察這破壞過程的具體發展過程,或許是朝著治癒方向邁出的重要一步。

拉霍亞過敏與免疫學研究所的研究人員利用雙光子激發顯微鏡和一種新的成像技術,成功地觀察了小鼠體內活體且功能正常的胰臟。胰臟體積小、質地柔軟,且位於腹部其他器官下方,因此很難觀察到其活動狀態。這項研究標誌著研究人員首次利用雙光子顯微鏡對胰臟進行研究(此前該技術已被用於對肝臟、淋巴結和其他一些器官進行成像)。

雙光子顯微鏡利用超快紅外光脈衝激發附著在特定細胞上的螢光染料。紅外線光能夠最大限度地減少光散射和對組織的有害漂白,因此可用於深入活體組織,深度可達約一毫米。

由現任職於比利時根特大學的肯·科皮特斯(Ken Coppieters)領導的拉霍亞研究人員,將綠色和藍色螢光蛋白附著在細胞毒性T細胞(一種白血球)上,並將它們移植到小鼠體內。這些細胞在胰臟內隨機遷移,最終到達β細胞並殺死它們。研究人員表示,儘管它們的移動模式隨機,但觀察到這些細胞會在β細胞群內部和周圍聚集。它們的平均移動速度為每分鐘10微米,最高可達每分鐘25微米——遠非世界上移動速度最快的細胞。這種相對緩慢的過程可能是糖尿病臨床症狀較慢的原因之一——當患者被確診時,高達90%的β細胞已被破壞。

整個細胞搜尋過程都使用雙光子顯微鏡進行了成像,您可以在下方觀看相關影片。據丹佛芭芭拉戴維斯兒童糖尿病中心執行董事、著名1型糖尿病研究專家喬治艾森巴特醫學博士稱,白血球的活體成像效果「非常出色」。

他在聲明中表示:“這些圖像提供了關於疾病進程的關鍵信息,尤其揭示了β細胞破壞為何會隨著時間的推移而緩慢發生。這些信息或許能夠幫助我們找到阻止破壞過程的新方法,最終目標是預防疾病的發生。”

研究人員目前仍不確定是什麼觸發了免疫細胞破壞有益的β細胞的行為。但該研究可能會引發對這一問題的新研究,以及如何阻止它們的破壞能力,論文的共同作者、馬蒂亞斯·馮·赫拉特醫學博士說。

他說:“這些研究表明,我們可能需要找到一種方法來阻止 T 細胞進入胰腺,因為一旦它們進入胰腺,就能夠一次摧毀多個 β 細胞。”

該論文發表在《臨床研究期刊》

糖尿病的細胞層面

尤里卡勒特