Proteomische Prädiktoren der individualisierten nährstoffspezifischen Insulinsekretion in Gesundheit und Krankheit

Die Variation auf Bevölkerungsebene und die Mechanismen hinter der Insulinsekretion als Reaktion auf Kohlenhydrate, Proteine und Fette sind noch uncharakterisiert. Wir definierten prototypische Insulinsekretionsreaktionen auf drei Makronährstoffe in Inseln von 140 postmortalen Spendern, einschließlich solcher mit Typ-2-Diabetes. Die Mehrheit der Insulininseln der Spender zeigte die höchste Insulinreaktion auf Glukose, eine moderate Reaktion auf Aminosäuren und eine minimale Reaktion auf Fettsäuren. Allerdings hatten 9 % der Insulininseln der Spender Aminosäurenreaktionen, und 8 % hatten Fettsäurenreaktionen, die größer waren als ihre durch Glukose stimulierten Insulinreaktionen. Wir nutzten diese Heterogenität und verwendeten Multi-Omics, um molekulare Korrelate der Nährstoffreaktivität zu identifizieren, sowie Proteine und mRNAs, die bei Typ-2-Diabetes verändert waren. Wir untersuchten auch die durch Nährstoffe stimulierte Insulinabgabe von aus Stammzellen abgeleiteten Inseln und beobachteten eine Reaktion auf Fett, aber nicht auf Kohlenhydrate oder Proteine – möglicherweise ein Merkmal der Unreife. Das Verständnis der Vielfalt der Insulinreaktionen auf Kohlenhydrate, Proteine und Fette legt die Grundlage für eine personalisierte Ernährung.