在一项新的努力中，来自宾夕法尼亚大学和贝勒医学院的研究人员使用先进的成像技术来填补有关犬类糖尿病根本原因的细节，直到现在还鲜为人知。这是第一次，他们精确地量化了患有这种疾病的狗中产生胰岛素的β细胞的急剧损失，并将其与在1型糖尿病患者中观察到的损失进行了比较。
“犬胰腺的结构从未像我们在这篇论文中所做的那样详细研究过，”宾夕法尼亚大学兽医学院内科教授Rebecka Hess说。他是该研究的作者。尽管狗和人类的疾病之间存在重要差异，但该研究还确定了关键的相似之处，表明研究狗的糖尿病可能会为治疗人类带来有价值的见解。这项研究由Emily Shields领导，与Hess一起与Penn Vet的Thomas J. Van Winkle，Penn Medicine and Children's Hospital of Philadelphia的Matthew M. Rankin以及Baylor的Carol J. Lam和Aaron R. Cox合作。他们的研究发表在PLOS ONE上。
犬类糖尿病可以用胰岛素治疗，类似于人类的1型糖尿病。但是，与人类版本的疾病不同，狗通常在中年或老年时患上糖尿病，而患有1型糖尿病的人通常在儿童时期被诊断出来。此外，虽然已知1型糖尿病是一种自身免疫性疾病，但研究人员尚未发现确凿的证据表明狗也是如此。
为了更多地了解导致犬类糖尿病的因素，研究人员研究了捐赠组织样本库 - 23名患有糖尿病的犬，17名没有健康犬 - 他们在Penn Vet的Ryan医院接受过治疗。该团队使用机器人显微镜，可以在载玻片周围快速移动，拍摄胰腺组织样本的图像，并通过计算机分析以确定内容物。“在更大的视野中，我们可以观察胰腺的整个横截面，以确定有多少个小岛以及它们有多大，”希尔兹说。“然后我们可以放大以区分产生胰岛素的β细胞和产生胰高血糖素的α细胞。
他们发现，糖尿病狗的β细胞急剧下降，与非糖尿病动物相比减少了13倍。他们还发现，非糖尿病犬胰岛含有很大比例的β细胞，约占内分泌细胞的80%。相比之下，β细胞占非糖尿病人类胰岛内分泌细胞的50%以上。研究人员指出，这可能意味着狗在出现糖尿病症状之前需要失去更多的β细胞。这一观察结果可以解释为什么狗会患上一种类似于1型糖尿病的糖尿病，但与人类相比，在以后的生活中会这样做。
他们还确定了胰岛和胰腺结构的特征，这些特征在狗中与在人类中不同。“与人类糖尿病形成鲜明对比的是，在人类糖尿病中，仍然有很多胰岛仍然存在，但没有一个含有胰岛素，我们发现在狗中只有少数β细胞存在，胰岛非常小，”库什纳说。虽然这项工作强调了犬类和人类糖尿病之间的差异，但它也指出了许多相似之处，这些相似之处将两者与啮齿动物的糖尿病区分开来，啮齿动物通常被用作研究该疾病的模型。例如，科学家们观察到狗的β细胞分布在整个小岛上，就像人类的β细胞一样。在啮齿动物中，β细胞集中在胰岛的中心。“现在我们对狗的疾病有了更多的了解，特别是它们如何以啮齿动物没有的方式与人类相似，这使得它们作为一种模型更具吸引力，”库什纳说。
在宾夕法尼亚大学，赫斯目前正致力于在狗身上寻找增加狗患糖尿病风险的遗传标记。“我希望通过基因筛查，我们最终可以识别临床前糖尿病狗，可能提出育种建议，可以降低狗的发病率和患病率，”赫斯说。
作者：Katherine Unger Baillie
作者：Katherine Unger Baillie