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1型糖尿病の初期の変化が明らかにされた

新しい研究で、1型糖尿病に関連するインスリンを作る細胞の早期のタンパク質の変化が明らかになったよ。

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1型糖尿病(T1D)は、体の免疫システムが膵臓のインスリンを作る細胞を攻撃する状態だよ。完全なT1Dになる前に、症状が出ない期間があって、その間に体の中では変化が起きてる可能性があるんだ。研究者たちはT1Dに至る特定の段階を特定したんだ。最初の段階では、T1Dの遺伝的リスクがある人たちが特定の自己免疫のマーカーを示すけど、血糖値は正常なんだ。状態が進むと、2段階目では血糖値に問題が出始めるんだ。そして、3段階目でT1Dが正式に始まり、インスリンを作る細胞がうまく機能しなくなる。

何年にもわたる研究で、T1Dの症状が現れる前でも膵臓が糖に反応してインスリンを放出する能力が低下することが分かってきたんだ。この機能の低下はT1Dのリスクがある人に見られるんだ。科学者たちは、この免疫システムの乱れの正確な理由や、膵臓の細胞が早期に失敗する原因をまだ理解しようとしているところなんだ。

T1Dの初期の調査は、亡くなった人からのサンプルを使って行われたんだけど、最近の研究ツールの進歩のおかげで、生きている人の膵臓の組織についてもっと学べるようになったんだ。特に、糖尿病の臓器提供者に焦点を当てた共同の取り組みを通じてね。研究者たちは免疫細胞が膵臓のインスリンを作るエリアに侵入して炎症を引き起こすことを発見したんだ。でも、これらの免疫細胞の存在と、T1Dのリスクがある人のインスリンを作る細胞の実際の喪失に関しては混乱があったんだ。一部の研究では、免疫細胞は存在するけど、インスリンを作る細胞の喪失は以前考えられていたほど重大ではないことが分かった。

面白いことに、T1Dのリスクがある人のインスリンを作る細胞は、免疫反応に関連する特定のタンパク質のレベルが増加していることが多いんだ。理解を深めるために、一つの研究ではプロテオミクスという方法を使って、T1Dの初期段階でのこれらの細胞の変化を詳しく見たんだ。膵臓のタンパク質を分析することで、T1Dが進行するにつれて起きている変化を明らかにすることを目指していたんだ。

インスリンを作る細胞の研究

この研究では、T1Dに関連する特定の自己抗体を持つ臓器提供者を選んで、膵臓の組織サンプルを慎重に集めて分析のために準備したんだ。この準備には、インスリンを作る細胞に存在するタンパク質を研究するのに適したサンプルを確保するための一連のステップが含まれていたんだ。

サンプルが準備できたら、研究者たちは先進的な技術を使ってタンパク質を抽出し、分析を行ったんだ。これには、T1Dの初期段階でのタンパク質の変化を包括的に把握するためのハイテクな方法が含まれていたんだ。研究者たちは何千ものタンパク質を特定し、T1Dのリスクがある人と健康なコントロールとの違いを注意深く調べたんだ。

重要な発見

T1Dのリスクがある人のインスリンを作る細胞のタンパク質と健康な人のものを比較したとき、研究者たちはいくつかの重要な変化を見つけたんだ。新しいタンパク質を作ることや一般的な細胞機能に関わるタンパク質が、T1Dのリスクがある人では減少していることに気が付いたんだ。これは、インスリンを作る細胞が必要なタンパク質を作り維持する能力が、病気の過程の早い段階で損なわれていることを示唆しているんだ。

さらに、研究者たちは特定の代謝プロセス、例えば、体が糖をエネルギーに変える方法である解糖系の活動が増加していることを観察したんだ。これは、インスリンを作る細胞が糖をうまく処理できていない可能性を示しているかもしれないんだ。

もう一つの重要な発見は、細胞のストレスへの反応が減少していることだ。通常、細胞はストレスに対処するための保護メカニズムを持っているけど、T1Dのリスクがある人のインスリンを作る細胞はこれらの保護タンパク質が減少していることが確認されたんだ。これが、彼らを損傷に対してより脆弱にしている可能性があるんだ。

さらに、インスリンを作る細胞では免疫反応に関連するタンパク質の発現が増加していたんだ。これは、免疫システムがT1Dの初期段階に関与しているという考えと一致していて、完全な症状が現れる前から関わっていることを示しているんだ。

1型糖尿病を理解するための意義

これらの発見は、T1Dが発展する前にインスリンを作る細胞で起こる変化についての重要な洞察を提供するんだ。これらの細胞での変化しているタンパク質を調べることで、研究者たちは病気の初期段階をよりよく理解できるようになるんだ。

タンパク質合成とエネルギー代謝の変化は、インスリンを作る細胞がストレス下にあり、適切に機能する能力を失いつつあることを示唆しているんだ。これらのプロセスを理解することは、T1Dが完全に進行する前にこれらの細胞を保護するための潜在的な治療法や介入を開発するために重要なんだ。

研究者たちは、これらの発見が重要だけど、調査したケースの数が少なかったために限界があることを強調しているんだ。しかし、結果は、T1Dについて分子レベルの変化を詳しく見ることで、さらに学ぶ可能性を強調しているんだ。

今後の方向性

今後は、研究者たちはT1Dのリスクがあるもっと多くの人々を含めて研究を拡大したいと考えているんだ。これによって、膵臓や免疫システムの初期の変化についてより包括的なデータを集められるんだ。それに加えて、特定のタンパク質や経路をさらに探り、T1Dが発展する前にインスリンを作る細胞を保存するためのターゲット治療を開発することを目指しているんだ。

この重要な研究を続けることで、科学者たちはT1Dの理解を深め、最終的には病気の発症を防ぐ方法を見つけたいと考えているんだ。T1Dの初期段階でインスリンを作る細胞がどのように機能するかを探ることは、このプロセスにおいて重要なステップであり、リスクのある人たちにとってより良い結果が得られる希望を提供しているんだ。

オリジナルソース

タイトル: Increased Inflammation as well as Decreased Endoplasmic Reticulum Stress and Translation Differentiate Pancreatic Islets of Pre-symptomatic Stage 1 Type 1 Diabetes and Non-diabetic Cases

概要: Aims/hypothesisProgression to type 1 diabetes (T1D) is associated with genetic factors, the presence of autoantibodies, and a decline in {beta} cell insulin secretion in response to glucose. Very little is known regarding the molecular changes that occur in human insulin-secreting {beta}-cells prior to the onset of T1D. Herein, we applied an unbiased proteomics approach to identify changes in proteins and potential mechanisms of islet dysfunction in islet autoantibody-positive organ donors with pre-symptomatic stage 1 T1D (HbA1c [≤] 6). We aimed to identify pathways in islets that are indicative of {beta}-cell dysfunction. MethodsMultiple islet sections were collected through laser microdissection of frozen pancreatic tissues of organ donors positive for islet autoantibodies (AAb+, n=5), compared to age/sex-matched nondiabetic controls (ND, n=5) obtained from the Network for Pancreatic Organ donors with Diabetes (nPOD). Islet sections were subjected to mass spectrometry-based proteomics and analyzed with label-free quantification followed by pathway and functional annotations. ResultsAnalyses resulted in [~]4,500 proteins identified with low false discovery rate (FDR)

著者: Clayton E Mathews, A. C. Swensen, P. Piehowski, J. Chen, X. Y. Chan, S. S. Kelly, V. A. Petyuk, R. J. Moore, L. Nasif, E. A. Butterworth, M. A. Atkinson, R. N. Kulkarni, M. Campbell-Thompson, W.-J. QIAN

最終更新: 2024-09-19 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.13.612933

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.13.612933.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

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