令人惊讶的胎儿肠道细胞产生胰岛素

一张人体内制造胰岛素的专属“执照”，属于散布在胰腺各处的β细胞。但是由于糖尿病患者体内的 β 细胞可能变得稀少或功能失调，科学家们一直在寻找其他可能被诱导产生重要的葡萄糖调节激素的细胞。在今天发表在《自然医学》杂志上的一项研究中，魏茨曼科学研究所和耶鲁大学医学院的研究人员在胎儿肠道这一意想不到的地方发现了制造胰岛素的细胞。这一发现可能为糖尿病潜在治疗的未来发展开辟新方向。

当胎儿在子宫中生长时，它的许多细胞都不确定它们未来的命运，它们的身份会在一段时间内保持流动。胎儿肠道中的细胞尤其如此：在妊娠中期，肠道已经完全形成，但仍在子宫内时，它不需要吸收食物或防止感染。Weizmann 分子细胞生物学系的 Shalev Itzkovitz 教授与耶鲁大学医学院的儿科医生 Liza Konnikova 教授合作，了解胎儿肠道细胞可能承担的不寻常职责，例如，承担胰岛素生产不受他们未来任务的阻碍。

在这项研究中，Shalev 的博士。学生 Adi Egozi 以及 Weizmann 和 Yale 团队使用称为单细胞 RNA 测序的先进技术创建了胎儿肠道细胞图谱。该技术同时创建了数千个单个细胞中整个基因表达的概况。然后，研究人员将这些概况与新生儿肠道细胞的概况进行了比较。他们特别关注产生激素的细胞，这些细胞仅占所有肠道细胞的 1%，但非常重要，因为它们释放的激素在人体新陈代谢中起着至关重要的调节作用。

实际上，比较研究发现了称为 K/L 类型的胎儿细胞，它们在小肠中表达胰岛素基因。到目前为止，该基因只在胰腺β细胞中表达。新生儿小肠也含有 K/L 型细胞，但与胎儿小肠细胞不同，这些细胞不表达胰岛素。

科学家们将新发现的细胞称为 FIKL，其中 F 代表胎儿，I 代表胰岛​​素。这些细胞仅占胎儿肠道中产生激素的细胞的 2%，或所有肠道细胞的 0.0002，但它们的数量相对较多，因为人类肠道的内壁覆盖了巨大的区域。(拉平后，成人肠道的内壁大约有一个羽毛球场那么大)。

除了产生胰岛素的基因外，还发现 FIKL 细胞表达了一个完整的分子程序，可以支持激素的活性，包括用于检测葡萄糖和确保胰岛素从细胞中释放的基因。此外，还发现 FIKL 细胞可以大量制造胰岛素。就像在 β 细胞中一样，它们的胰岛素基因非常活跃，产生了数万个信使 RNA 分子拷贝，这个数字远高于人类基因组平均每个基因一次约 10 个拷贝。当科学家们对细胞内的 RNA 和其他分子进行成像时，又出现了与 β 细胞平行的另一个现象：β 细胞和 FIKL 细胞的排列方式相似，因此胰岛素的信使 RNA 面向细胞中心，