中国药科大学金亮等揭示aid-sEVs携miR-151重编程MSCs支援β细胞代偿

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Sci Adv：胰岛“求救信号”激活骨髓援军：中国药科大学金亮等揭示aid-sEVs携miR-151重编程MSCs支援β细胞代偿
* K+ c( P7 d0 {: J7 H来源：iNature 2026-08-09 10:13
( q( O0 T3 P$ Q; c& U该研究表明，胰岛来源的适应性小细胞外囊泡在肥胖状态下β细胞适应过程中发挥关键作用。在高脂血症条件下，aid-sEVs的产生增加，并通过F11R介导的识别机制被邻近细胞摄取。
1 G9 v# y6 i- c2 X, t- y1 U8 o胰腺胰岛通过增加β细胞数量和胰岛素分泌来响应肥胖相关的胰岛素抵抗。然而，这一关键代偿机制背后的分子机制尚未完全阐明。
6 u1 C+ M; d# H7 [2026年7月17日，中国药科大学金亮，南京医科大学唐伟及宁夏医科大学刘悦共同通讯在Science Advances 在线发表题为“Mesenchymal stem cells receive adaptive islet–derived miR-151–containing sEVs to promote β cell compensation in obesity”的研究论文。该研究表明，胰岛来源的适应性小细胞外囊泡（adaptive islet-derived small extracellular vesicles，aid-sEVs）在肥胖状态下β细胞适应过程中发挥关键作用。在高脂血症条件下，aid-sEVs的产生增加，并通过F11R介导的识别机制被邻近细胞摄取。0 V( _# z2 {. }3 C2 E
间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）作为下游效应细胞，在摄取aid-sEVs后促进β细胞适应性反应。这些囊泡将miR-151递送至MSCs，触发miR-151依赖的细胞重编程，使其向分泌Wnt的表型转变。在microRNA缺陷的aid-sEVs中恢复miR-151的表达，可恢复其对β细胞的促适应效应。Klf9作为miR-151的直接靶基因，通过调控Wnt3a和Ccnd1的转录参与MSCs增殖及Wnt分泌的调节。这些发现揭示了饮食诱导肥胖中控制β细胞代偿的关键通路，并提示靶向增强aid-sEVs的分泌可能成为对抗糖尿病患者β细胞功能障碍的治疗策略。
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2型糖尿病（T2D）是一种复杂的代谢紊乱性疾病，由于其患病率不断上升以及长期并发症，给全球健康带来了显著负担。肥胖是T2D的关键风险因素，与胰岛素抵抗、血脂异常以及葡萄糖稳态进行性损害密切相关。反映代谢需求的增加，胰腺β细胞会经历适应性变化，包括β细胞团扩增以及胰岛素生物合成和分泌的上调，从而在胰岛素敏感性降低的情况下仍能维持正常血糖水平。如果这种适应性β细胞扩增失败，则胰岛素生成不足，导致显性T2D的发生。因此，增强β细胞复制并维持功能性β细胞团的治疗策略，已被提议作为延缓T2D疾病进展或恢复代谢控制的可行方法。因此，全面理解肥胖中β细胞代偿的潜在机制，对于开发有效的靶向抗糖尿病治疗至关重要。3 r  B* }. `0 F6 |) o
小细胞外囊泡（sEVs）是纳米级、由磷脂双分子层包裹的囊泡，直径通常为30至150纳米，由大多数细胞类型组成性释放。这些囊泡通过运输多种多样的生物活性分子（蛋白质、脂质和核酸）来促进细胞间通讯，其中微小RNA（miRNAs）作为关键的后转录调控因子发挥作用。sEVs在组织微环境内局部发挥生物学效应，并在进入循环后系统性发挥作用，从而介导代谢活跃器官之间的长效信号传导。尽管sEV介导的调控网络在代谢疾病中的作用日益受到重视，但肥胖条件下胰岛来源sEVs的分子组成、细胞靶标及功能意义仍未完全明确
+ s* _3 i0 \$ o* H  P既往研究表明，在肥胖早期阶段，胰岛释放的sEVs主要通过miR-29家族成员来调节受体小鼠的肝脏胰岛素敏感性和全身葡萄糖稳态。抑制胰岛驻留巨噬细胞来源的外泌体miR-155，已被证明可改善高脂饮食（HFD）喂养小鼠的胰岛素抵抗和葡萄糖耐受不良。此外，胰岛来源的外泌体miR-204介导了肥胖中胰岛与骨骼肌之间的通讯。鉴于sEV的产生受营养可利用性的影响，作者假设胰腺胰岛来源的sEVs可能在受体细胞中发生急性功能变化，以调控β细胞代偿。
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* @9 A" @% ]% x8 b8 u: U图1.一个阐明sEV miR-151促进胰岛代偿机制的工作模型（摘自Science Advances ）; S7 Y* O' m) R" _. B1 \) M
间充质干细胞（MSCs）存在于几乎所有组织中，对组织再生和稳态维持至关重要。将MSCs输注至糖尿病小鼠体内可改善血糖水平并促进β细胞再生。Bhansali等人及Liu等人的研究表明，MSCs治疗可改善T2D患者的代谢控制和β细胞功能。免疫调节或转分化常被用作解释上述效果的可能机制。近期研究表明，MSC来源的外泌体可逆转外周胰岛素抵抗并减轻细胞破坏，提示MSCs与胰岛之间存在交互通讯。需要进一步研究来确定MSCs是否能通过与胰腺胰岛通讯来调控肥胖中的β细胞代偿。
; ?  j  }) s1 ^1 l$ I在本研究中，作者发现随着肥胖进展，胰岛来源的sEVs水平升高，且胰腺胰岛中MSCs的数量也增加。胰岛β细胞在体内将含有miR-151的sEVs转移至MSCs，而MSCs则通过向β细胞释放Wnt信号分子作为回应。适应性胰岛来源的sEV（aid-sEVs）是肥胖中β细胞启动代偿的“自救”信号。理解β细胞与MSCs之间的分子通讯，将有助于制定更有效的预防T2D的策略。
  U) b0 u! ^5 u9 G; Z参考消息：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adu41967 z3 d8 i* _# e) i0 v/ i( A" L

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