成人胰岛结构研究新发现：1 型糖尿病下的胰岛奥秘

为探究成人胰岛结构及 1 型糖尿病影响，研究人员分析超 25 万细胞，证实 M-C 结构存在，具重要意义。

　　在人体的 “生命工厂” 胰腺中，胰岛扮演着极为关键的角色。胰岛就像一个个精密的 “小车间”，里面的细胞分工明确，共同维持着人体血糖的稳定。其中，能分泌胰岛素的 β 细胞更是重中之重，它如同血糖调节的 “指挥官”，一旦出现问题，就可能引发糖尿病。1 型糖尿病便是由于免疫系统错误地攻击并破坏了 β 细胞，导致胰岛素分泌不足。

在糖尿病的研究领域，胰岛细胞的空间分布和组织结构一直是备受关注的焦点。以往的研究发现，啮齿动物的胰岛有着清晰的 “外套 - 核心”（mantle - core，M-C）结构，β 细胞大多位于核心区域，周围被 “非 β” 内分泌细胞包裹。然而，人类胰岛是否也遵循这样的结构，一直存在争议。而且，除了 β 细胞的缺失，胰岛本身的结构变化是否会导致功能障碍，也有待探索。为了揭开这些谜团，来自英国埃克塞特大学、挪威奥斯陆大学医院等机构的研究人员开展了一项深入研究，相关成果发表在《Diabetologia》上。

研究人员运用了多种前沿技术来探索胰岛的奥秘。在样本选取上，他们从 10 名个体获取胰腺组织样本，其中 4 名来自无糖尿病的器官捐赠者，6 名来自新发 1 型糖尿病的活体捐赠者。接着，对这些样本进行处理和成像，通过免疫染色技术，让胰岛中的 5 种内分泌激素 “现形”，再利用 PhenoImagerHT 玻片扫描仪进行成像。随后，借助开源生物成像分析软件 QuPath 和机器学习技术，对图像进行分析，识别出胰岛、不同类型的细胞及其位置，将每个内分泌细胞按细胞类型（β 细胞或非 β 细胞）和位置（外套层或核心层）进行分类，为后续研究奠定基础。

研究结果主要从以下几个方面展开：

1. 胰岛细胞位置与类型的关系：通过卡方（χ2）独立性检验，研究人员发现细胞类型和位置之间存在显著关系（p<0.001）。优势比（OR）小于 0.8，这表明非 β 细胞更倾向于分布在胰岛的外套层，而 β 细胞更可能位于核心层，有力地支持了成人胰岛存在 M-C 结构这一假设，且不受 1 型糖尿病状态的影响。
2. M-C 结构在胰岛水平的量化：研究人员计算了每个胰岛中观察到的外套层非 β 细胞数量因随机排列出现的概率r。与数字 “兄弟姐妹”（即具有已知随机空间排列的合成胰岛群体）的r值分布相比，观察到的胰岛r值分布有明显差异。地球移动距离（EMD）计算结果为 emd - 1d = 0.10951，这进一步证明了在具有足够成分形成 M-C 结构的成人胰岛中，内分泌细胞不太可能呈随机、无结构的组织模式，而是遵循 M-C 结构。
3. 1 型糖尿病与对照组胰岛的差异：利用 EMD 对比 1 型糖尿病和对照组胰岛的二维分布（β 细胞分数与胰岛大小），发现两者之间的距离为 emd - 2d = 0.285。这表明 1 型糖尿病和对照组胰岛在 β 细胞分数上存在明显差异，且在最小的胰岛中，β 细胞分数的差异最为显著。

在研究结论和讨论部分，研究人员证实了成人胰岛存在 M-C 结构，无论是非糖尿病个体还是新发 1 型糖尿病的成年人都有这一结构。不过，在较小的 1 型糖尿病胰岛中，M-C 结构的保守性相对较弱，且 β 细胞分数下降更为明显。这一发现为后续研究提供了重要线索，比如在胰岛移植方面，评估胰岛分离后的结构有助于优化移植效果；在 “伪胰岛” 研发中，定量评估其结构特征可提升功能；同时，也为研究胰腺正常发育、单基因糖尿病、2 型糖尿病以及囊性纤维化相关糖尿病等疾病中胰岛结构的变化提供了有力工具。但该研究也存在一定局限性，样本仅来自 10 名欧洲白人成年人，未来需要扩大样本规模，涵盖更多种族和年龄段，进一步深入探索胰岛结构的奥秘。总之，这项研究为糖尿病领域的研究开辟了新的道路，让我们对胰岛结构有了更深入的认识，有望为糖尿病的治疗和干预带来新的突破。