近期，北京大学生命科学学院、北大-清华生命科学联合中心徐成冉课题组在Cell Metabolism（《细胞·代谢》）杂志上发表了题为“Deciphering Pancreatic Islet β Cell and α Cell Maturation Pathways and Characteristic Features at the Single-Cell Level”的研究论文，首次在单细胞水平上分析了胰岛β和α细胞成熟、增殖和异质性建立等重要问题。

该工作图文摘要

胰岛β和α细胞在机体血糖平衡和代谢稳态维持中具有重要作用。对胰岛细胞增殖和成熟的体内调控机制以及细胞异质性的研究对糖尿病细胞水平的治疗有重大意义。

该工作利用遗传标记的小鼠，通过流式细胞技术分选出不同发育/成熟阶段的β和α细胞并进行单细胞转录组分析，确立了β和α细胞成熟路径。进一步分析发现，β和α细胞在成熟过程中采用不同的调控策略。本研究通过在单细胞水平上对增殖和静息细胞的表达谱比较分析，发现增殖和分化两大互斥事件可以在β细胞成熟过程中得以协调，表现为增殖细胞与静息细胞的分化/成熟进程基本同步。另外，该研究还发现β和α细胞的异质性主要发生在发育早期，成熟期的胰岛细胞在基因表达水平基本均质，因此作者提出假说认为胰岛细胞异质性的调控主要发生在转录后。在此基础上，该项研究创新性地整合了单细胞和大量细胞表达谱分析，确定了β细胞成熟过程重要转折点，为后续的功能研究提供了重要信息。本研究对胰岛成熟过程的深刻理解将促进体外干细胞定向诱导分化产生成熟胰岛细胞，或对如何促进糖尿病患者的胰岛细胞通过增殖恢复胰岛的生理功能提供思路。

徐成冉研究员为本文的通讯作者。北京大学生命科学学院博士研究生邱伟林、张雨薇、冯烨为第一作者。北京大学生命科学学院博士后李林宸、北大-清华生命科学联合中心博士研究生杨柳为本研究作出了重要贡献。该项研究得到了国家科技部、国家自然科学基金委以及北大-清华生命科学联合中心项目经费的支持。