Nat Commun丨徐涛/刘会生/李总红/林浩鹏/郭艳英团队联合揭示PKM1调控PEP代谢促进干细胞

背景：代谢重编程是干细胞分化和功能成熟的关键环节，在糖尿病细胞治疗中，如何获得功能成熟、能精准响应葡萄糖刺激并分泌胰岛素的人干细胞来源β细胞（SC-β细胞）是主要挑战。研究目的：本研究旨在探究SC-β细胞葡萄糖刺激胰岛素分泌能力不足的具体代谢缺陷机制及其对功能成熟的影响。结论：研究发现磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的异常积累是阻碍SC-β细胞功能成熟的关键代谢检查点，其根本原因是丙酮酸激酶M1型（PKM1）的表达严重缺失。恢复PKM1表达可有效降低PEP积累，纠正异常的转录程序和细胞“预激活”状态，从而增强细胞的葡萄糖刺激钙响应、耗氧率、胞吐和胰岛素分泌能力，促进SC-β细胞的功能成熟。该研究为优化干细胞定向分化为功能成熟的β细胞提供了新的代谢编程靶点。