2025-08-08 | 科研部 南科大曹惠玲课题组揭示胰岛β细胞功能调节新机制
2025年8月1日,南方科技大学医学院稳态医学研究院生物化学系副教授曹惠玲团队在Nature Communications在线发表题为“March5-mediated Trim28 degradation preserves islet β-cell function in mice”的研究论文。该研究揭示March5和Trim28是β细胞功能的新型关键调节分子,为研究和恢复糖尿病胰岛β细胞功能提供潜在的治疗策略。
糖尿病(DM)是一种慢性代谢性疾病,影响全球超过5亿人,其特征是胰岛素分泌受损或外周胰岛素抵抗,导致高血糖及相关并发症。最近,胰岛移植已成为一种有希望的糖尿病治疗方法,旨在恢复内源性胰岛素分泌和维持葡萄糖稳态。但该治疗方法也面临一些挑战,包括供体有限和孤立胰岛胰岛素分泌能力降低等。深入了解控制β细胞功能的机制将为糖尿病和胰岛移植提供新的治疗方案。
March5/Trim28/Kindlin-2/MafA轴调节β细胞胰岛素表达的分子机制
研究人员首先利用β细胞特异性敲低/敲入小鼠模型,在胰岛β细胞中过表达和敲除March5,结果表明,在正常饮食或高脂喂养条件下,March5可以显著促进胰岛素的分泌,而不影响胰岛β细胞的分化或质量。进一步研究发现,March5缺失通过抑制Kindlin-2这种已知的调节胰岛β细胞的关键分子调节胰岛功能,这被双单倍剂量敲低小鼠模型所证实。此外,在March5缺陷小鼠中,β细胞中Trim28的基因缺失改善了葡萄糖稳态,有效地挽救了糖耐量受损和GSIS降低。这表明March5通过抑制Trim28的泛素化水平而介导胰岛功能。而随后研究人员发现,Trim28可以通过直接和Kindlin-2互作影响其泛素化水平,进而通过影响MafA调节胰岛功能。
最后,β细胞中March5过表达或Trim28缺乏的胰岛移植后可有效改善链脲佐菌(STZ)诱导的糖尿病小鼠模型中的血糖水平。March5上调或Trim28下调可增强体外胰岛中胰岛素的产生和分泌。总之,本研究发现了March5/Trim28/Kindlin-2/MafA轴在调节β细胞胰岛素表达和分泌中的关键作用,表明其可作为胰腺β细胞功能障碍治疗糖尿病的潜在治疗靶点。
南方科技大学医学院生物化学系博士后陈仰珊、硕士庞炜,博士马贵兴为本论文的共同第一作者。曹惠玲为本文的通讯作者。南方科技大学是论文第一单位和通讯作者单位。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省重点实验室等项目的大力支持。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-62587-z