胰腺是一种产生消化酶以及调节血糖水平的激素的腹腔器官。这种产生激素的功能定位于朗格罕氏岛，其构成不同内分泌细胞类型的簇。其中有β细胞和α细胞，它们会产生降低血液中葡萄糖(一种糖)水平所需的激素胰岛素，而α细胞会产生激素胰高血糖素，负责升高血液中的葡萄糖水平。

1型糖尿病是一种慢性疾病，其中人体的免疫系统错误地攻击并破坏了胰腺的胰岛素生成β细胞。再生医学旨在补充β细胞质量，从而支持并最终替代当前的胰岛素替代疗法。胰岛组成的改变，包括不足的β细胞功能和β细胞去分化，也有助于II型糖尿病。因此，对不同胰岛细胞类型的身份和串扰的更深入了解导致对两种形式的糖尿病都有更好的表征，并且可能有助于开发新的治疗概念。

单细胞转录组学是表征细胞身份的有力技术。先前，来自CeMM的Christoph Bock和Stefan Kubicek小组的CeMM研究人员发表了第一个来自人类胰岛原代细胞的单细胞转录组。此后，该技术的进步使其能够应用于全球人类和小鼠单细胞转录组图谱的生成。尽管取得了这些进步，但鉴于存在的微小RNA量在实验中已全部用尽，因此单细胞方法在技术上仍然具有挑战性。因此，至关重要的是确保所得单细胞转录组的质量和纯度。

这两个实验室的CeMM研究人员在他们自己的数据集以及其他已发表的单细胞研究中，在非内分泌细胞类型中发现了意想不到的高激素表达。他们着手阐明这是否是RNA分子污染的结果，例如来自垂死细胞的污染，以及如何将其去除以获得更可靠的数据集。在大多数组织的单细胞RNA-seq数据中似乎都存在这种污染，但在胰岛中最明显。胰岛内分泌细胞专门用于生产单一激素，与典型的“持家”基因相比，β细胞中的胰岛素和α细胞中的胰高血糖素的表达水平更高。因此，这些转录物向其他细胞类型的重新分布非常明显。基于此观察，

在研究中，CeMM研究人员使用了来自老鼠和人类样品的不同细胞类型的掺入细胞，并将它们添加到胰岛样品中。重要的是，这些刺入细胞的转录组已得到充分表征。这使他们能够在内部准确控制单细胞RNA-seq中RNA污染的水平，从而使在小鼠刺入细胞中检测到的人类转录物构成污染性RNA。这样，他们发现样品的污染水平高达20%，并且能够确定每个样品中的污染程度。然后，他们开发了一种新颖的生物信息学方法，以计算方式去除单细胞转录组中的污染读物。

现在，他们已经获得了一个“去污染的”转录组，从该转录组中除去了虚假信号，他们着手表征了不同细胞类型中的细胞身份如何响应三种不同药物的治疗。他们发现转录因子FOXO1的小分子抑制剂可诱导α和β细胞的去分化。此外，他们还研究了蒿甲醚，该蒿甲醚在体内和体外研究中均会减弱α细胞的功能并可能诱导胰岛素的产生。蒿甲醚的作用是物种特异性和细胞类型特异性的。在α细胞中，无论是在小鼠还是人类样品中，一小部分细胞都会增加胰岛素表达并获得β细胞同一性。重要的是，研究人员发现，在人类β细胞中，

这项研究是CeMM实验室的Stefan Kubicek和Christoph Bock实验室与法国Valrose生物学研究所的Patrick Collombat跨学科合作的结果。这是第一项应用单细胞测序分析完整分离组织中动态药物反应的研究，这得益于净化方法的高定量准确性。因此，它不仅为单细胞净化和完整组织中药物反应的高定量单细胞分析提供了一种新颖的方法，而且还解决了胰岛细胞生物学和糖尿病研究中当前的一个重要问题。这些发现可能为将来治疗1型糖尿病开辟潜在的治疗途径。