胰腺β细胞中缺少CNOT3的小鼠体内产生胰岛素的细胞更少，从而导致糖尿病。
冲绳科学技术大学大学（OIST）和Riken综合医学科学中心的细胞信号单元进行的一项新研究说，一种在人体中普遍存在的蛋白质在调节葡萄糖水平方面起着关键作用。一种叫做CNOT3的蛋白质被发现使一组基因沉默，这些基因原本会导致胰岛素生产细胞发生功能异常，这与糖尿病的发展有关。
糖尿病是一种常见的疾病，会引起很高的血糖水平。如果不及时治疗，会导致严重的健康问题，例如肾衰竭，心脏病和视力丧失。当体内胰岛素不足或胰岛素诱导的反应减弱时，就会发生这种疾病。胰岛素通常使葡萄糖进入细胞供能量消耗，因此，没有葡萄糖，葡萄糖就会在血液中积累。胰岛素缺乏通常是因为正常合成和分泌胰岛素的胰岛β细胞已经停止正常运作。
“我们知道β细胞的缺陷会导致血液中葡萄糖水平升高，最终导致糖尿病。”迪纳·莫斯塔法（Dina Mostafa）博士说，他是该部门的前博士研究生，也是《通信生物学》上发表论文的第一作者。“我们的结果表明，CNOT3对此有帮助，并且在维持正常的β细胞功能中起着关键作用。”
剔除发现可导致小鼠糖尿病的CNOT3：
CNOT3是万事通。整个身体的许多器官都表达它，并且它调节不同组织中的不同基因。但是它的活性有一个共同的基础-它有助于保持细胞的存活，健康和正常运行。它通过几种不同的机制来做到这一点，例如产生正确的蛋白质或抑制某些基因。
在这里，研究人员研究了其在小鼠胰腺组织胰岛细胞中的功能。众所周知，这些胰岛很难使用，仅占胰岛的1％到2％，但它们是beta细胞所在的位置。
OIST细胞信号单元的研究人员。从左开始，柳谷彰子博士，狄娜·莫斯塔法（Dina Mostafa）博士和山本忠（Tadashi Yamamoto）教授。
研究人员首先研究了与非糖尿病小鼠相比，糖尿病小鼠中CNOT3表达是否有所不同。通过观察这些胰岛，他们发现与非糖尿病胰岛相比，糖尿病胰岛中CNOT3明显减少。
为了进一步研究这种蛋白质的功能，研究人员在正常小鼠的β细胞中阻断了其产生。在四个星期中，动物的新陈代谢正常，但到第八周，它们对葡萄糖的耐受性下降，到十二周时，他们已患有糖尿病。
没有CNOT3，研究人员发现通常在β细胞中关闭的一些基因会打开并开始产生蛋白质。在正常情况下，这些基因是沉默的，因为一旦它们打开，它们就会引起β细胞的各种问题，例如阻止它们响应葡萄糖而分泌胰岛素。
莫斯塔法博士说：“我们对这些基因的了解还不多，例如它们的正常功能是什么，以及它们沉默的机制。”“因此，发现CNOT3是保持它们关闭的重要因素，这是非常令人高兴的。”
信使RNA连接：
对此背后的细胞机制的进一步研究发现，CNOT3与这些通常关闭的基因的信使RNA之间存在令人惊讶的联系。信使RNA（mRNA）是与基因的基因序列相对应的单链分子，对于合成蛋白质必不可少。
在正常情况下，这些基因的mRNA几乎不表达。但是一旦CNOT3被去除，研究人员发现mRNA更加稳定。实际上，蛋白质是由稳定的mRNA产生的，对正常组织功能有不利影响。这表明，至少关闭这些基因的一种方式是通过CNOT3驱动的mRNA失稳来实现。
Mostafa博士说：“这项研究是朝着了解控制正常β细胞功能的分子机制迈出的一步。”“最终，它可以为预防和治疗糖尿病的新方法做出贡献。”
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参考：Dina Mostafa，Akiko βYanagiya，Eleni Georgiadou，Yibo Wu，Theodoros Stylianides，Guy A.Rutter，彻铃木（Toru Suzuki）和山本忠（Tadashi Yamamoto）的“由CNOT3依赖性mRNA腺苷酸化破坏引起的小鼠细胞身份和糖尿病表型丧失”，8月28日，Dani Mostafa，Akiko Yanagiya，Eleni Georgiadou，Yibo Wu，Theodoros Stylianides，Guy A.Rutter，Toru Suzuki和Tadashi Yamamoto 2020年，传播生物学
.DOI：10.1038 / s42003-020-01201-y
除Mostafa博士外，该研究小组还包括OIST细胞信号单元的Yanikoiya Akiko博士和Yamamoto Tadashi教授，伦敦帝国理工学院的Eleni Georgiadou博士和Guy A. Rutter教授，Riken中心的Wu Yibo博士和Toru Suzuki博士。拉夫堡大学综合医学科学博士和Theodoros Stylianides博士。
