11月2日，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）周斌研究员受邀在国际学术期刊Cell Metabolism发表了题为“Pancreatic beta cell neogenesis: Debates and updates”文章，对近期发表于Cell Stem Cell上的题为“Ductal Ngn3-expressing progenitors contribute to adult beta cell neogenesis in the pancreas”的研究工作进行了导读、评论和展望。
糖尿病是是威胁全世界人类健康的重大代谢疾病之一。胰岛beta细胞可以分泌胰岛素，具有维持机体血糖稳定的作用，因此寻找beta细胞再生来源与机制具有重要科学意义。以往研究关于成体胰岛beta细胞再生主要报道了两种机制：胰岛beta细胞的自我复制和胰腺干细胞分化（或称胰岛beta细胞新生）。2004年，一项发表于Nature的里程碑式工作证明成体beta细胞主要来源于自我复制，此后，不同研究组利用不同研究技术证明并支持这一观点。除了当在beta细胞极度丢失的情况下，可以观察到胰岛alpha细胞和delta细胞向beta细胞的转分化。然而，支持成体胰腺兼性干细胞的证据也在不断积累，不同研究组报道了成体胰腺中干细胞标记物，包括CAII, Ptf1a, CD133, ALDH1, Pdx1和Sox9等。因此，关于哺乳动物体内是否存在beta细胞兼性干细胞仍然存在较大争议，需要更多工作回答这一重要科学问题。
近期，来自伦敦弗朗西斯克里克研究所的科学家在Cell Stem Cell上报道了有关胰腺导管Ngn3兼性干细胞贡献胰岛beta细胞的研究成果，他们利用遗传谱系示踪技术和单细胞测序技术发现在成体稳态情况下，胰腺导管中存在一群Ngn3阳性的兼性干细胞可以分化成为胰岛内的成熟beta细胞，他们还发现在糖尿病模型下，这群细胞数量明显增多。这一工作提示成体胰腺中除了beta细胞自我复制这个途径，还存在beta细胞新生途径贡献产生新的beta细胞。
这一研究成果可能会为糖尿病临床治疗带来新的希望，具有重要意义，但仍有一些问题亟待解决。比如，此项研究工作使用基于Cre/loxp同源重组系统的遗传谱系示踪技术，该技术的准确性取决于Cre小鼠的特异性，而Cre泄漏问题将严重影响实验结果的可靠性。得出胰腺Ngn3干细胞贡献胰岛beta细胞这一结论的前提是Ngn3不会预先表达在成熟的胰岛beta细胞中，然而，以往研究工作利用同一品系Ngn3-CreER小鼠发现该小鼠在注射tamoxifen诱导重组一天后就可以标记一部分的成体胰岛beta细胞，这种异位Cre泄漏会对正确结论的得出产生一定干扰。因此，未来需要更多的工作，比如利用近期开发的基于双重正交重组酶的遗传谱系示踪策略，同时标记胰腺兼性干细胞和胰岛beta细胞，来重新评估胰腺Ngn3干细胞对胰岛beta细胞的贡献。
该专评文章重点阐述了胰岛beta细胞新生相关研究进展，探讨了各种技术的优缺点，并提出了拟解决问题和未来发展方向。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的周斌研究员为本文的通讯作者，周斌研究组博士后赵欢为本文第一作者，该文章得到香港中文大学吕爱兰教授帮助。
文章链接：https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(21)00485-X
胰腺导管Ngn3干细胞对成体胰岛beta细胞的贡献
