7 فوریه 2025- مطالعه ی جمعیت متمایزی از سلول های اندوتلیال که رگ های خونی را در "جزایر" تولید کننده انسولین در پانکراس انسان می پوشانند بسیار دشوار است، اما محققان کالج پزشکیWeill Cornell  اکنون موفق شده اند به طور جامع ویژگی های منحصر به فرد این سلول ها را شرح دهند. اطلس به دست آمده باعث پیشرفت تحقیقات اساسی در مورد بیولوژی پانکراس می شود و می تواند به استراتژی های درمانی جدیدی برای دیابت و سایر بیماری های پانکراس منجر گردد.

در این مطالعه که در 6 فوریه در ژورنال Nature Communications منتشر شد، محققان مجموعه ‌ای از روش ‌ها را برای جداسازی سریع و نمایه ‌سازی نوعی سلول‌ اندوتلیال به نامISECs (سلول‌های اندوتلیال مختص جزایر) از پانکراس اهداکننده ابداع کردند.  ISECها پشتیبانی حیاتی را برای عملکرد جزایر فراهم می کنند اما زمانی که با استفاده از تکنیک های استاندارد جداسازی سلولی از پانکراس جدا می شوند، خیلی سریع می میرند. محققان با این رویکرد بسیار کارآمد خود، برای اولین بار توانستند تعداد زیادی ازISEC ها را تجزیه و تحلیل کنند، و امضاهای مولکولی و تعامل آنها با سایر انواع سلول های پانکراس را ترسیم کنند.

نویسنده ارشد این مقاله، دکتر دیوید ردموند، استادیار زیست شناسی محاسباتی در موسسه هارتمن برای پزشکی بازساختی، در کالج پزشکی ویل کورنل، گفت: مجموعه داده هایی که ما در این مطالعه تولید کردیم، اولین موردی است که تنوع کامل سلول های اندوتلیال در پانکراس را به تصویر می کشد، و ما انتظار داریم که منبع مهمی برای گروه تحقیقاتی ما و بسیاری از محققان دیگر باشد.

اگرچه امضای مولکولی دقیق ISEC ناشناخته بود، دانشمندان شواهدی داشتند که نشان می داد این سلول‌ها از بلوغ، فعالیت‌های ترشح انسولین و بقای سلول‌های جزایر پشتیبانی می ‌کنند. آنها همچنین برای بقای طولانی مدت پیوند جزایر مهم هستند - که به ندرت برای درمان دیابت نوع 1 به دلیل عوارض ایمنی استفاده می شود، اما اگر موانع فعلی برطرف شوند، می توانند یک درمان باشند.

برای این مطالعه، ، دکتر ربکا کریگ- شاپیرو نویسنده اولد این مقاله و استادیار جراحی در کالج پزشکی ویل کورنل و جراح پیوند در مرکز پزشکی نیویورک-پرسبیتریان/ویل کورنل که از نزدیک با اعضای موسسه هارتمن همکاری می کند، سه پانکراس از اهداکنندگان عضو فوت شده به دست آورد.

دکتر کریگ شاپیرو، گفت: «با رویکرد جدیدمان و با استفاده از آنچه قبلاً در مورد ISECs شناخته شده بود، ما توانستیم این سلول‌ها را در تعداد بسیار زیاد - بیش از 30000 - و همچنین حدود 75000 سلول دیگر پانکراس را جداسازی و پردازش کنیم و همه آنها را برای انجام توالی RNA تک سلولی زنده نگه داریم.

داده‌های توالی‌یابی RNA، که عکس‌های فوری از فعالیت ژن در هر سلول را ارائه می ‌دهد، محققان را قادر ساخت تا نشانه‌های فعالیت ژنی مشخصه ISECs و همچنین سایر سلول‌های پانکراس از جمله سلول‌های اندوتلیال را از بخش غیر جزیره‌ای پانکراس تعیین کنند.

کوین چن، یکی از نویسندگان این تحقیق، تکنسین تحقیقاتی در آزمایشگاه دکتر رفیعی رئیس بخش پزشکی بازساختی، گفت: «با استفاده از داده‌های توالی‌یابی RNA، ما همچنین توانستیم سلول‌های پشتیبان را شناسایی کنیم که با ISECs و سایر سلول‌های اندوتلیال در بخش پانکراس مربوطه خود ارتباط برقرار می‌کنند».

اگرچه مطالعات قبلی روی سلول های پانکراس، به ویژه برایISEC ها ناقص بود، محققان دریافتند که داده های قبلی تا حد زیادی با یافته های آنها مطابقت دارند.

دکتر جی لی، یکی از همکاران پژوهشی در آزمایشگاه دکتر رفیعی، گفت: «ما توانستیم داده‌های خود را با سه مجموعه داده ی منتشر شده ی دیگر ادغام کنیم، که به طور گسترده یافته‌ های ما را تأیید کردند و منجر به یک اطلس سلولی بسیار کامل ‌تر شد».

از آنجایی که جزایر پانکراس مکان تولید انسولین هستند، آنها همچنین کانون اصلی تحقیقات دیابت هستند. محققان با استفاده از داده‌های جدید، و مجموعه داده‌های موجود در مورد فعالیت ژن ها در بافت پانکراس افراد دیابتی، ژن‌های اندوتلیال و مسیرهای سیگنالی را فهرست ‌بندی کردند که به نظر می ‌رسد در دیابت مختل می‌ شوند و ممکن است اهدافی برای درمان‌ های آینده باشند.

دکتر شاهین رفیعی، رئیس بخش پزشکی بازساختی، مدیر مؤسسه هارتمن و مؤسسه سلول‌های بنیادی انصاری و استاد ژنتیک پزشکی در کالج ویل کورنل، گفت: «این اطلس جامع به ما پایه ‌ای قوی برای توسعه استراتژی ‌هایی برای بازگرداندن عملکرد ISECs و سایر سلول ‌ها در دیابت و سایر بیماری ‌های پانکراس می ‌دهد».

دکتر رفیعی، که همچنین یکی از اعضای موسسه پزشکی دقیق انگلندر و مرکز سرطان ساندرا و ادوارد مایر در کالج پزشکی ویل کورنل است، گفت: هم اکنون محققان در حال استفاده از اطلس جدید خود برای چندین تلاش بعدی، از جمله توسعه تکنیک هایی برای ساخت ISEC از سلول های دیگر هستند.

منبع:

https://www.news-medical.net/news/20250207/Comprehensive-atlas-of-endothelial-cells-advances-diabetes-research.aspx