ved HJELP AV dbe-teknikken samlet vi systematisk biopsier fra hele tarmkanalen hos mennesker og karakteriserte fordelingen av enteroendokrine K-og L-celler og uttrykket av deres hormonprodukter hos friske individer og personer med type 2-diabetes.
da type 2 diabetes innebærer overvekt / fedme og dysfunksjonell glukosehomeostase som kan korrelere med endringer i enteroendokrine K-og L-celler, ble studien designet for å beskrive distribusjonsmønsteret til disse cellene og uttrykket av noen av deres produkter i de to prospektivt rekrutterte, like store, veldefinerte og matchede gruppene av frivillige uten kjente gastrointestinale sykdommer. VED BRUK AV DBE var DET mulig å oppnå et høyt antall prøver gjennom tarmkanalen: fra ni anatomisk spesifikke regioner( Fig. 1) og 7-22 ‘stasjoner’ langs jejunum og ileum. Biopsiene fra de anatomisk veldefinerte områdene var svært sammenlignbare. Det er større usikkerhet knyttet til biopsiplasseringer i jejunum og proksimal ileum (biopsiplasseringer 3-9, Fig. 1) på grunn av den variable lengden på intubasjon og dermed antall prøver oppnådd mellom individer. For å håndtere dette problemet delte vi systematisk jejunum og ileum i syv regioner (Se Metoder). Det submukosale blekkmerket plassert ved maksimal innsettingsdybde under anterograd enteroskopi ble sett under retrograd enteroskopi hos fire av 24 individer, noe som indikerer total enteroskopi (Fig. 2). Det antas at flertallet av tarmkanalen ble undersøkt i resten av deltakerne som dømt av lengden på intubasjonen oppnådd(for detaljer, se vårt metodepapir).
vi brukte immunhistokjemi og celletall for å kvantifisere enteroendokrine celler og prohormonbehandlingsenzymer, og qPCR mRNA-uttrykksanalyse for å evaluere hormonelle / enzymatiske produkter. Begge metodene er godt etablert, men også utgjøre begrensninger. En høy spesifisitet av antistoffer som brukes i immunhistokjemi er av stor betydning for å sikre minst uspesifikk farging (falske positiver). Derfor valgte vi antistoffer som er godt etablert og godt karakterisert . Ved hjelp av immunhistokjemi og celletall fra mikrofotografier av skivede biopsier, evalueres tredimensjonale objekter (dvs. enteroendokrine celler) med en todimensjonal bildeteknikk. En mer optimal teknikk for evaluering av cellefordeling ville være stereologi, hvor den sanne tettheten (dvs .celler/mm3 vev) er estimert. Denne teknikken vil imidlertid kreve komplette tverrgående ‘blokker’ av vev, som er uforenlig med det høye antallet biopsisteder, og dermed detaljert kartlegging av tarmkanalen hos levende mennesker som var rettet mot i denne studien. Videre bør følgende tas i betraktning. For det første indikerer evaluering av mRNA-uttrykk aktiviteten til endokrine celler, men gir ikke et mål for den totale produksjonen av et bestemt celleprodukt, da ikke alle mRNA er oversatt til et endelig aktivt produkt. For det andre er uttrykket relativt siden de spesifikke mRNA-transkripsjonene blir relatert til uttrykket av et stabilt uttrykt gen (se ESM-Metoder for ytterligere detaljer). Tatt i betraktning den biologiske heterogeniteten av type 2 diabetes, kunne mer utprøvde forskjeller potensielt ha blitt påvist med større prøvestørrelse og inkludering av pasienter med mer omfattende glukosedysregulering.
arbeidet Med Sjö et al fra 1983 om distribusjon av enteroendokrine celler er den mest detaljerte utført i human tarm så langt ved BRUK AV IHS med et bredt utvalg av antisera (25 typer) mot kjente eller foreslåtte gut neurohormonal peptider . Minimalt invasive teknikker var ikke tilgjengelige på den tiden. Følgelig ble prøver hentet fra bare syv regioner: proksimal og distal duodenum, mid-jejunum, distal ileum, stigende kolon, distal del av tverrgående kolon eller sigmoid kolon og endetarm. For hver region ble vevsmateriale oppnådd fra 9-17 personer. Prøvene ble hentet enten under abdominal kirurgi (primært utført på grunn av malignitet) eller under enteroskopiske undersøkelser som involverte biopsier hos personer med ‘andre gastrointestinale sykdommer’, inkludert en rekke uspesifiserte symptomer og sykdommer(f. eks. ‘ okkult blødning ‘og’leversykdom’). I 1985 brukte Adrian et al en radioimmunoassay teknikk for å bestemme mengden PYY i gastrisk fundus og antrum, tolvfingertarm, jejunum, ileum, stigende kolon, sigmoid kolon og endetarm . Prøver fra hvert sted ble oppnådd fra 5-8 personer som ble operert på grunn av karsinom eller magesår. I 1992 ble En studie som undersøkte fordelingen av enteroendokrine l-celler hos mennesker rapportert Av Eissele et al . Prøver ble oppnådd fra syv regioner: tolvfingertarm, proksimal og distal jejunum, ileum, stigende kolon, tverrgående kolon og endetarm. Prøvene ble hentet fra bare fem deltakere som gjennomgikk kirurgi for karsinom eller Crohns sykdom. I 2005 undersøkte Guedes et al fordelingen av HENHOLDSVIS GIP-, GLP-1 – og CgA-positive celler ved å bruke IHS på prøver fra hver 20 cm av tynntarmen i 30 menneskelige kadavre .
det bør understrekes at de fire ovennevnte studiene undersøkte vevsprøver med normalt utseende uten tegn til patologiske forandringer. Tilstedeværelsen av maligne eller inflammatoriske endringer i tarmområdet eller rask oppstart av celledegradering post mortem kan imidlertid ha påvirket den generelle enteroendokrine cellefordeling og-funksjon. Videre kan heterogeniteten til deltakerne ha påvirket resultatene.
I samsvar med våre resultater beskrev Henholdsvis Sj ④lund et al, Eissele et al, Adrian et al og Guedes et al, variasjon I l-celleprodukter (GLP-1 og/eller PYY) avhengig av tarmlokalisering, med høyere tetthet / mengde i distal jejunum og ileum sammenlignet med tolvfingertarmen og proksimal jejunum, og en økende tetthet / mengde fra proksimal til distal kolon, med de høyeste nivåene i endetarmen . Våre resultater støtter Dette l-cellefordelingsmønsteret hos friske individer og i type 2 diabetes, med økende GCG og PYY-genuttrykk, samt økende tetthet AV GLP-1 og PYY-positive celler, langs tynntarmen og langs tykktarmen. Vi observerte også det største signalet Av l-cellemarkører (PYY – OG GLP-1-positive celler og PYY mRNA-uttrykk) i endetarmen, bortsett fra uttrykket AV GCG. Implikasjonene – om noen-av de observerte forskjellene mellom grupper (signifikant større GCG og PYY-uttrykk i tykktarmen hos deltakere med type 2 diabetes sammenlignet med friske personer) er for tiden ukjente. Det er godt etablert at inkretineffekten er redusert ved type 2 diabetes, og det er foreslått at en defekt i NÆRINGSINDUSERT glp-1-sekresjon kan bidra til å forklare dette fenomenet. Studier som undersøker GLP-1-responser på næringsstimuli hos de med type 2 diabetes og ikke-diabetiske individer har imidlertid vist at personer med type 2 diabetes generelt ikke viser redusert PLASMA TOTAL GLP-1-responser .
vi observerte et avvik MELLOM GCG uttrykksnivåer og tetthet AV GLP-1-positive celler langs tarmen. Dette understreker at L-celler i en del av tynntarmen kan oppføre seg annerledes enn enteroendokrine l-celler i en annen del av tynntarmen, som foreslått Av Svendsen et al., som observerte at sekresjonsmønsteret av L-celler endres langs mage-tarmkanalen hos rotter, dvs. At L-celler utskiller forskjellige forhold MELLOM PYY OG GLP-1, med noen utskiller BARE GLP-1. I tråd med disse funnene er det sannsynlig at mer distalt lokaliserte L-celler uttrykker proglukagon i større grad enn mer proksimalt lokaliserte l-celler.
våre funn av større GIP-ekspresjon og tetthet AV GIP-positive celler i den proksimale delen av tynntarmen, både avtagende distalt til ileokøkale regionen hos friske individer og de med type 2 diabetes, er i tråd med tidligere funn . I motsetning Til Sjö et al, som fant GIP-positive celler å være fraværende fra tyktarmen, var vi i stand til å oppdage lave nivåer AV GIP-positive celler i den distale delen av tarmkanalen. Vi kan imidlertid ikke utelukke at dette er et resultat av uspesifikk antistoffbinding. Vi observerte imidlertid mRNA-uttrykk FOR GIP i tykktarmen i begge grupper, om enn på svært lave nivåer. Uttrykket AV GIP var betydelig større hos personer med type 2 diabetes langs hele tarmkanalen. Det kan spekuleres i at transkripsjonen av GIP økes som et kompenserende resultat av GIP-resistens, dvs. den reduserte insulinotropiske effekten AV GIP observert hos personer med type 2 diabetes . I tråd med dette har faste GIP-nivåer vist seg å være høyere hos deltakere med type 2 diabetes sammenlignet med ikke-diabetiske kontrolldeltakere, og det er videre foreslått AT GIP bidrar til hyperglykemi sett i type 2 diabetes (hovedsakelig på grunn AV glukagonotropisk effekt AV GIP) . Imidlertid har data om GIP-responser etter oral glukose eller blandede måltider hos personer med type 2 diabetes vært inkonsekvente, og en systematisk gjennomgang med meta-analyse har antydet at postprandiale GIP-responser er like hos de med type 2 diabetes og friske personer .
Gitt at det sure glykoproteinet CgA er en komponent i cellevesikler og anses å spille flere roller i sekretorisk prosess av endokrine produkter, brukes den som en generell markør for enteroendokrine celler . I motsetning Til Guedes et al som observerte en konstant tetthet Av CgA-positive celler langs tynntarmen, viste studien en betydelig nedgang. Videre observerte vi en større tetthet Av CgA-positive celler i tynntarmen hos friske individer enn deltakere med type 2 diabetes. Det kan spekuleres i at totalt Antall cga-positive celler (enteroendokrine celler) endres i type 2 diabetes-enten som en konsekvens av type 2 diabetisk tilstand eller kanskje bidrar til patogenesen av type 2 diabetes. Vi observerte ganske høyt Antall CgA-positive celler i rektum i begge grupper. Nylig Viste Engelstoft et al hos mus at CgA hovedsakelig var lokalisert til monoamin-sekreterende enteroendokrine celler og mer sparsomt for peptid-sekreterende enteroendokrine celler, kanskje støtte forslaget Fra Sjö et al at de rektale enteroendokrine cellene kunne ha en primært lokal (parakrin) funksjon i stedet for systemisk funksjon .
SIDEN PC1/3 er kjent for å behandle prohormoner som fører til dannelse av HENHOLDSVIS GIP og GLP-1, forventet vi å finne TILSTEDEVÆRELSEN AV PC1/3 langs hele tarmkanalen. Vi observerte henholdsvis en avvik som involverte større uttrykk FOR PCSK1 / 3 og lavere tettheter AV PC1/3-positive celler i tynntarmen hos deltakere med type 2 diabetes sammenlignet med friske deltakere. Som beskrevet ovenfor, bør dette funnet tolkes med den oppfatning at noen enteroendokrine celler kan være svært aktive i noen regioner og ha lav aktivitet i andre regioner.
SIDEN PC2 primært er kjent for behandling av proglukagon til glukagon i pankreatiske alfa-celler, var det interessant å finne mRNA-ekspresjon av PCSK2 og PC2-positive celler langs hele tarmkanalen. Dette kan tyde på at glukagon produseres i tarmen, som nylig foreslått Av Lund et al . I tråd med dette kan DET spekuleres i at STØRRE PCSK2-uttrykk i tynntarmen hos personer med type 2 diabetes fører til dannelse av overflødig glukagon, noe som bidrar til type 2 diabetisk hyperglukagonemi. For ytterligere å klargjøre dette aspektet, er studier inkludert immunhistokjemisk dobbeltfarging berettiget.
til slutt gir den nåværende kartleggingen av fordelingen av enteroendokrine k-og L-celler og de observerte variasjonene i uttrykksnivåene av deres relaterte produkter langs tarmkanalen, kombinert med de påviste forskjellene mellom deltakere med type 2 diabetes og friske individer, et referansearbeid for forskere og klinikere. Kombinert med kunnskap fra fysiologiske studier på sirkulerende tarmhormoner, kan våre data være av verdi for å forstå hvordan tarmen bidrar til å regulere glukosemetabolismen og appetitten. Identifisering AV PC2 i enteroendokrine celler er interessant fordi dette kan være i samsvar med dannelsen av glukagon i tarmen hos mennesker. Imidlertid er det behov for ytterligere studier for å bevise denne muligheten og knytte våre funn til patofysiologien av type 2 diabetes.
