Получены новые данные об экспрессии микроРНК в островках поджелудочной железы

Сахарный диабет 2 типа (СД2) — это мультифакторное хроническое заболевание, связанное со сниженной чувствительностью к инсулину и дисфункцией бета-клеток островков Лангерганса (ОЛ). Молекулярные и клеточные механизмы, лежащие в основе СД2, до сих пор не до конца ясны. Недавние исследования выявили несколько микроРНК, уровень экспрессии которых изменен у пациентов с диабетом, что позволяет предположить их участие в патофизиологии заболевания. Один из подходов к дальнейшему изучению проблемы — сопоставление данных об экспрессии мРНК и микроРНК в островковых клетках. Это поможет определить генетические сигналы, общие для локусов количественных признаков экспрессии (eQTL) и риска СД2.

Ученые из США опубликовали в PNAS крупнейший на сегодня анализ экспрессии микроРНК в клетках ОЛ в контексте СД2. Они секвенировали микроРНК в 63 образцах островковых клеток; 59 из них были получены от доноров с нормальной толерантностью к глюкозе, 4 — от пациентов с диабетом. Для части образцов также провели генотипирование и РНК-секвенирование. При анализе исследователи оценивали корреляция экспрессии обнаруженных микроРНК с рядом фенотипических признаков, таких как индекс массы тела, уровни глюкозы, гликированного гемоглобина и инсулина в крови.

Всего было идентифицировано 2 959 уникальных микроРНК. Самые распространенные из них ранее уже были охарактеризованы как наиболее обильные в ОЛ, что говорит о сходимости и высокой достоверности результатов.

Ученые сосредоточились на поиске микроРНК, выступающих в роли eQTL. Они нашли пять таких микроРНК, и для одной из них, miR-1908, показали колокализацию с генетическими сигналами, связанными с уровнем глюкозы и гликированным гемоглобином. Также для miR-1908 была обнаружена генетическая ассоциация на уровне экзонов гена FADS1 – необходимого для синтеза длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот фермента, который связан с рядом метаболических заболеваний, включая диабет. Однако прямой причинно-следственной связи между экспрессией miR-1908 и FADS1 авторы не нашли.

Сопоставив экспрессию микроРНК в образцах индивидов без СД2 и пациентов, ученые обнаружили 14 микроРНК, которые при заболевании экспрессировались иначе; 13 из них не были описаны ранее. Анализ генотипированных образцов и метаанализ опубликованных ранее работ выявил четыре микроРНК, ассоциированных с индексом полигенного риска для повышенного уровня гликированного гемоглобина.

Помимо прочего, авторы продемонстрировали механизмы регуляции экспрессии микроРНК и мРНК в ОЛ. Экспрессия первых определялась в основном трансрегуляторными элементами, вторых — комбинацией цис- и трансрегуляторов.

Полученные результаты дополняют данные о функционировании островковых клеток. Ученые планируют провести более подробные исследования, используя органоиды человеческих ОЛ.