Rainbow farver afslører celle historie

Sporing af individuelle cellers historie i den udviklende organisme kan afsløre funktionelle forskelle mellem tilsyneladende ensartede celler. Denne viden er vigtig for at definere egenskaberne ved stærkt regenerative celler for at målrette dem mod cellulære terapier, samt for at forhindre dannelse af uegnede celler, som kompromitterer organismens generelle sundhed. Undersøgelsen introduceret her præsenterer en ny metode til at spore β-cellers historie, som udfører den væsentlige funktion af at udskille insulin som reaktion på glukose.

Forfatterne sporede β-celler med hensyn til deres spredning, funktion og tidspunkt for differentiering i zebrafisken. Undersøgelsen viser, at β-celler med forskellige udviklingshistorier eksisterer sammen, hvilket fører til dannelsen af ​​dynamiske underpopulationer, der adskiller sig i deres potentiale for at gennemgå spredning og udføre funktionelle opgaver. Undersøgelsen afslører også begyndelsen af ​​β-cellefunktion i zebrafisk, som åbner nye muligheder for at undersøge, hvordan β-celler erhverver en funktionel tilstand ved hjælp af denne kraftfulde genetiske model.

For nylig, heterogeniteten blandt β-celler er blevet tydelig, og det menes, at denne heterogenitet kan spille en rolle i udviklingen af ​​diabetes. "For eksempel, selv 20 år efter starten af ​​type 1 -diabetes, nogle β-celler kan overleve i bugspytkirtlen, måske fordi disse celler er forskellige fra resten, som giver dem mulighed for at skjule sig for immunsystemet og undslippe autoimmun ødelæggelse ", Siger Nikolay Ninov. Evnen til direkte at visualisere udviklingen af ​​β-celle heterogenitet i zebrafisk vil hjælpe med at forstå den dynamiske regulering af β-celle underpopulationer på molekylært niveau. Denne viden er af afgørende betydning for den efterfølgende udvikling af effektive strategier til β-cellegenerering og beskyttelse ved diabetes.

"Som et næste trin, vi vil bruge vores model og cellesporingsmetoder til at forstå de signaler, der instruerer β-celler til at erhverve en funktionel tilstand. I særdeleshed, vi fandt ud af, at i zebrafisk tager denne proces kun et par dage efter cellernes fødsel, der henviser til, at det er svært at opnå dannelsen af ​​funktionelle β-celler fra humane stamceller in vitro. Dermed, vores hypotese er, at in vivo miljøet i zebrafisk bugspytkirtlen giver kraftige signaler til hurtig β-celle funktionel modning. Vi vil nu identificere disse signaler, da denne viden kan bidrage til at producere funktionelle humane β-celler in vitro til transplantationsformål ", Nikolay Ninov forklarer.

Projektet, som blev forestillet for omkring 3,5 år siden, blev ledet af CRTD Postdoc Sumeet Pal Singh. Ud over, Sharan Janjuha (ph.d.-studerende, DIGS-BB) etablerede assayet for calciumbilleddannelse. Yderligere forskere inkluderer samarbejdspartnere fra Japan (Daiichi Sankyo Co., Ltd), Storbritannien (Oxford University) og Tyskland (CRTD).

"Nysgerrighed, og drevet til at yde et originalt bidrag til en kur mod diabetes ved at lære mere om β-cellers grundlæggende biologi "motiverer Nikolay Ninov i hans daglige arbejde. Siden 2013 har Nikolay Ninov været gruppeleder for" β-cellebiologi og regenerering "på CRTD og Paul Langerhans Institut Dresden (PLID) fra Helmholtz Zentrum München på Universitetshospitalet Dresden og det medicinske fakultet Carl Gustav Carus fra TU Dresden - en partner i det tyske center for diabetesforskning (DZD). I 2008, Nikolay Ninov afsluttede sin ph.d. ved universitetet i Barcelona (Spanien, Parc Cientific de Barcelona). Derefter arbejdede han som postdoc ved University of Toronto (Canada, Institut for Celle- og Systembiologi, 2008-2009), University of California i San Francisco (USA) og Max Planck Institute for Heart and Lung Research i Bad Nauheim (Tyskland) (2009-2013).