Cell Stem Cell：胰岛β细胞再生的新途径( 二 ) 来源：CellPress细胞科学●●●

结果表明，一小部分导管细胞表达Ngn3和内分泌标记基因，这些细胞可能会迁移离开导管。

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图2正常生理状态下导管中发现Ngn3标记的细胞表达SST
在正常生理状态下，导管Ngn3+细胞对维持β细胞群体的贡献远小于β细胞自身的增殖。
为了确定Ngn3+细胞是否在应对β细胞需求增加时（比如糖尿病）发挥更大的作用，作者使用了AKITA糖尿病小鼠模型。与对照组相比， SST+或者INS+的导管细胞在糖尿病小鼠中更加常见，在AKITA小鼠中发现了更多的INS-/SST+导管细胞（图3-C）。
为了进一步研究Ngn3+导管细胞在糖尿病中的重要性，作者构建了Ngn3-CreERT；R26-CAG-TdTomato；AKITA小鼠，观察到在Tamoxifen给药后，该小鼠导管中追踪到的INS+或SST+的细胞大量增加（图3E-G）。在AKITA背景下使Ngn3的一个等位基因失活，发现Ngn3杂合子不影响野生型小鼠的血糖水平和β细胞区域，而AKITA小鼠中的Ngn3杂合性使得小鼠糖尿病表型恶化，平均血糖水平显著提升（图3-I）。
这些结果表明，在糖尿病期间，来自Ngn3+导管细胞的内分泌新生水平会显著增强，可能是对β细胞损失的再生反应。

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图3在糖尿病小鼠模型中Ngn3+的导管细胞对内分泌细胞群的贡献有所增加
为了继续分析Ngn3示踪的胰岛细胞的来源，作者对给药10天后的Ngn3-CreERT；R25-CAG-tdTomato小鼠身上分离出来的胰岛进行了10XscRNA-seq（图4-A）。最终得到21,813个细胞，降维和聚类分析后发现几个明显的细胞类型，根据细胞标记基因对细胞群体进行注释。
有趣的是，发现高表达Ins1的β细胞群体可以细分为Ucn3low/Ins1low的未成熟β细胞和Ucn3high/Ins1high的成熟β细胞群体，以及Gcghigh的成熟α细胞和Gcglow的未成熟α细胞，说明内分泌细胞存在一定的异质性。
观察Ngn3+细胞和TdTomato+细胞的分布，发现虽然Ngn3+细胞大多出现在δ细胞中， TdTomato主要在成熟的β细胞中表达。进一步分析发现Ngn3+和tdTomato+细胞中各种胰岛细胞类型标记基因的表达，发现两组细胞表现出显著不同的特征，发现Hnf1b和Sox9在一些Ngn3+和tdTomato+细胞中表达，提示导管细胞的起源。 Ngn3+/tdTomato+细胞的拟时序分析发现Ngn3+细胞（起始状态）产生Gcg+细胞和SST+细胞， SST+细胞后续分化成Ins+细胞（图4-H）。
因此，单细胞RNA测序结果说明由Ngn3+导管细胞衍生的SST+δ细胞会进一步分化成成体胰腺中的成熟β细胞，这与作者前面谱系示踪的结果相一致。

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图4scRNA-seq分析发现一类成体Ngn3+细胞群体能分化成内分泌细胞

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简而言之，作者通过使用一系列的谱系示踪系统，结合3D成像和scRNA-seq等技术证明：Ngn3+导管细胞是正常生理状态下和糖尿病患者中成体β细胞生成的一个来源，不仅存在于发育过程中，还参与成体胰岛β细胞类群的维持。
参考文献
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