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动物有机体的正常功能需要非常稳定的血糖控制。血糖水平的调节是通过胰内分泌腺细胞分泌相应的激素来完成的。斑马鱼胰岛的组成包括:分泌胰岛素的β细胞,分泌生长激素抑制素的δ细胞,分泌胰高血糖素的α细胞和分泌脑肠肽的ε细胞。β细胞功能缺失会导致I型糖尿病,这是一种困扰全世界越来越多人口的严重健康问题。I型糖尿病人是有可能通过重建β细胞群来治愈的。胰岛移植需要至少一个供体,由此会引起移植中的免疫排斥现象,对移植胰岛的存活很不利,诱导内源性的β细胞再生相对来说是更理想的方案。因此,对正常胰内分泌腺β细胞前体发育和再生的研究就显得至关重要,可以为体内重建有功能的β细胞群提供重要的线索。β细胞再生是再生研究的热点之一。为了能够找到治愈糖尿病的方案,研究者建立了很多动物模型来研究β细胞的再生来源和相关调控机制。利用这些模型,研究者们发现了几个能够恢复损失的β细胞的内源性细胞源,如α细胞和δ细胞。这些研究结果暗示胰内分泌腺各种类型的细胞在由共同的前体分化获得不同细胞特质的过程中仍然保持了一定的谱系弹性。尽管β细胞再生来源的研究很多,但是大家对再生过程的分子机制并不十分清楚。我们在斑马鱼中建立了可以在特定时间特异性极端杀伤β细胞的斑马鱼模型来研究β细胞再生过程中参与的重要因子及相关机制。我们实验中发现在β细胞极端杀伤后的7个小时内就会有新生的β细胞出现。neurod,pdx1,mnx1和nkx2.2a都是β细胞发育中的重要调控因子。我们研究结果表明,在Tg(neuro D:GFP)和Tg(ins:CFP-NTR)双转基因斑马鱼系中100%再生的β细胞同时是GFP阳性细胞,表明β细胞再生来自于胰内分泌腺内neurod阳性的细胞群。我们利用Tg(pdx1:GFP),Tg(mnx1:GFP)和Tg(nkx2.2a:GFP)转基因鱼标示pdx1,mnx1和nkx2.2a在β细胞再生中的表达。统计结果表明再生中89.2%的新生β细胞是pdx1阳性,54.11%是mnx1阳性,56.67%是nkx2.2a阳性。使用Tg(pdx1:GFP;mnx1:GFP;ins:CFP-NTR)和Tg(pdx1:GFP;nkx2.2a:GFP;ins:CFP-NTR)的统计结果显示,这两种三转基因胚胎中100%的β细胞再生中GFP阳性。而用Tg(mnx1:GFP;nkx2.2a:GFP;ins:CFP-NTR)的结果显示,只有61.9%的新生β细胞GFP阳性。以上结果显示,neurod,pdx1,mnx1和nkx2.2a都参与了β细胞再生过程,再生中不同的基因表达模式可能暗示在再生过程中的不同机制。基于Cre/lox P系统的再生追踪实验结果表明在胚胎期极端杀伤β细胞后,胰内导管对新生β细胞没有直接贡献。之前的再生研究表明新生β细胞可以有不同的来源(比如由α细胞、δ细胞转分化而来),结合我们的结果可以推断,再生中的β细胞存在来源不同的亚群,不同的基因表达模式可能是这些不同亚群的代表特征。