來自荷蘭Hubrecht研究所(KNAW)的Hans Clevers小組的研究人員和他們的合作者揭示了腸內(nèi)激素產(chǎn)生細胞的起源和功能，并開辟了調(diào)整腸道激素產(chǎn)生來治療人類疾病的新途徑。他們的研究結(jié)果最近發(fā)表于Nature Cell Biology和Cell。

你有沒有想過當空腹的隆隆聲突然出現(xiàn)饑餓感的時候?成千上萬的營養(yǎng)敏感細胞或腸內(nèi)分泌細胞分散在整個胃和腸道中，只是釋放出數(shù)百個充滿饑餓激素ghrelin的小囊泡進入血液。這些激素作為腸道的主要方法，與消化道的更遠端部分或胰腺和大腦等其他器官進行交流和協(xié)調(diào)。響應于某些刺激，不同的腸內(nèi)分泌細胞產(chǎn)生不同的激素，其誘導饑餓或飽腹感，協(xié)調(diào)腸肌的運動，刺激腸的保護性細胞層的修復或促進胰腺中更高的胰島素輸出。后者對II型糖尿病患者特別有意義，它們本身無法產(chǎn)生足夠的胰島素來穩(wěn)定其葡萄糖水平。最成功的糖尿病治療方法之一是基于腸道激素GLP1，這些患者能夠控制血糖而無需注射胰島素。

腸內(nèi)膜中不到1%的細胞是腸內(nèi)分泌細胞。這1%再次分裂成許多不同的亞型，產(chǎn)生不同的激素。因此，很難找到特定類型的腸內(nèi)分泌細胞。這就像在卡車裝載的鵝卵石中尋找一些鉆石，紅寶石和祖母綠。你可以稱量負荷，測量它，研磨它并分析礦物成分，但這會告訴你更多關于鵝卵石的信息而不是寶石。

為了研究這些稀有細胞，研究人員結(jié)合了一種稱為單細胞測序的技術(參見單細胞測序的框架解釋)，通過一種確定每個細胞年齡的方法來觀察每個細胞。為了保持寶石類比，他們讓所有寶石都閃耀得如此明亮，以至于可以從堆中挑選出來并單獨分析。此外，寶石的顏色告訴研究人員每個人的年齡。因此，他們可以研究腸內(nèi)分泌細胞的發(fā)展。

腸內(nèi)分泌細胞在我們的腸道中不斷產(chǎn)生并存活數(shù)周。令人驚訝的是，研究人員發(fā)現(xiàn)許多腸內(nèi)分泌細胞在衰老時會改變其激素分泌。在治療的背景下，細胞轉(zhuǎn)換其激素產(chǎn)生及其功能的這種能力是非常有趣的。一旦我們了解控制它的信號，我們就可以刺激腸道，增加特定激素的產(chǎn)生，以治療糖尿病，肥胖癥或炎癥性腸病。研究人員已經(jīng)證明，操縱其中一種信號可能會改變小鼠體內(nèi)的激素水平，包括GLP1。

單細胞測序是一項相對較新的技術，被科學期刊Science選為“2018年的突破”。使用這種技術，研究人員可以在單個細胞的分辨率下讀取基因的活性。這告訴他們什么樣的遺傳程序在細胞中是活躍的，并通過推導它的身份是什么(例如皮膚細胞或免疫細胞)。研究人員已經(jīng)能夠讀取組織中的基因活動，但這些讀數(shù)總是在數(shù)千個混合在一起的細胞上完成?，F(xiàn)在，通過單細胞測序，研究人員能夠讀取每個細胞的基因活性。我們可以將這種改進與從古典地理地圖(一個城市被表示為一種顏色的一個補丁)轉(zhuǎn)移到谷歌地圖，我們可以在這里逐個放大每個房子，在這個過程中找到稀有而有趣的房子。

由于該技術可以應用于許多不同的研究領域，許多研究人員現(xiàn)在正在尋求以單細胞分辨率分析其感興趣的器官或疾病。但是，執(zhí)行單細胞測序并解釋其結(jié)果需要高度專業(yè)化的實驗室設備和數(shù)據(jù)分析算法。為了解決這個問題，在Hubrecht Insitute創(chuàng)建了一家名為Single Cell Discoveries的創(chuàng)業(yè)公司，該公司為世界各地的研究人員和臨床機構(gòu)提供單細胞測序服務。