胰岛素是一种降低血糖水平的激素。唯一产生胰岛素的细胞是胰腺细胞(β-细胞)，而这些细胞的减少是糖尿病的主要原因。尽管旨在增加胰腺β细胞的治疗方法备受期待，但到目前为止，还没有开发出一种可以增加β细胞的策略。

日本东北大学医学院的一个研究小组发现，刺激与胰腺相连的自主迷走神经可以改善胰腺功能，并增加胰腺β细胞的数量，这是一项有希望的进展。

该小组由副教授Junta Imai，助理教授Yohei Kawana和Hideki Katagiri教授领导，于2023年11月9日在《Nature Biomedical Engineering》杂志上发表了他们的研究结果。

这篇文章主要讲了两种光遗传学方法，用于刺激迷走神经，以增强葡萄糖刺激的胰岛素分泌和胰腺β细胞的增殖，这两种方法可能为糖尿病的治疗提供新的途径。一种方法是通过植入光纤来光刺激表达胆碱乙酰基转移酶-通道视紫红质2（ChAT-ChR2）的胆碱能神经元。另一种方法是通过在表达opsin的小鼠的胰腺导管中放置发射蓝光的镧系微粒，然后进行近红外光照射，选择性激活迷走神经纤维，从而抑制链脲霉素诱导的高血糖。这两种方法都证明了迷走神经的信号，尤其是支配胰腺的神经纤维，足以调节胰岛素的分泌和β细胞的增殖。因此，这些结果为开发更有效的糖尿病治疗方法提供了可能的新途径。Imai说:“利用光遗传学，我们首先开发了一种单独刺激小鼠胰腺的迷走神经的方法。这种新方法在给糖时显著提高了血液中的胰岛素含量，表明β细胞功能得到改善。”

对该神经的额外刺激超过两周，β细胞的原始数量增加了一倍以上。刺激胰腺迷走神经使β细胞在质量和数量上都得到激活。

当Imai和他的同事将这种方法应用于胰岛素缺乏型糖尿病的小鼠模型时，胰腺β细胞的再生改善了这些小鼠的糖尿病。这是通过刺激与胰腺相连的迷走神经首次成功治疗小鼠糖尿病。

Imai补充说:“我们希望我们的成就能促进糖尿病新策略和预防方法的发展。我们还希望它能促进我们对调节胰腺β细胞功能和数量的机制以及糖尿病病因的理解。”

总的来说，这篇文章展示了通过光遗传学技术刺激迷走神经以增强胰岛素分泌和胰腺β细胞增殖的两种方法，为糖尿病的治疗提供了新的可能性。

Optogenetic stimulation of vagal nerves for enhanced glucose-stimulated insulin secretion and β cell proliferation