如果在小鼠实验中观察到的结果能够在人类身上成功复制,那么一种将人类干细胞转化为胰岛素产生细胞的新糖尿病治疗技术将为未来的糖尿病治疗带来巨大希望。
在一项新研究中,研究人员发现了一种说服他们的新方法 多能干细胞 人(hPSC)在胰腺中产生胰岛素的β细胞中。 当这些产生胰岛素的细胞被移植到患有急性糖尿病的小鼠体内时,它们的病情很快就得到了治愈。进一步证明糖尿病和干细胞之间的关系可以导致真正令人震惊的事情。
“这些小鼠患有非常严重的糖尿病,血糖剂量超过每分升 500 毫克。对于一个人来说可能是致命的水平”, 解释 生物医学工程师 杰弗里·米尔曼 华盛顿大学。
当我们将分泌胰岛素的细胞给予小鼠时,它们的血糖水平在两周内恢复正常,并维持了几个月。
杰弗里·米尔曼
什么是人类多能干细胞?
人多能干细胞本质上是白色的未分化细胞,能够变成遍布全身的其他类型的细胞。 利用糖尿病患者的这种潜力,研究人员可以设计出一些方法来优化人类干细胞,使其成为产生胰岛素的细胞。 糖尿病患者缺乏的细胞有助于控制高血糖并保持健康。
多年来,科学家们一直在研究如何做到这一点,随着对干细胞操纵过程的了解越来越多,在动物模型中报告了许多递增的成功。
米尔曼的实验室也很忙碌了一段时间。 在2016 他们设计了一种产生胰岛素分泌细胞(源自1型糖尿病患者)的方法,该细胞可对葡萄糖产生反应。 几年后,他们了解了 增加胰岛素分泌水平 来源于干细胞的胰腺β细胞中。
新的工作,又一个挑战
新的挑战是当空细胞分化成其他非预期细胞类型时,减少这些过程中产生的“脱靶”细胞的数量。 “当你试图将人类干细胞转变为产生胰岛素的β细胞(或神经元或心脏细胞)时,一个常见的问题是你还会产生其他你不想要的细胞,”他说 米尔曼.
这些“脱靶”细胞无害,但它们无法用于血糖控制等目的,这限制了干细胞治疗的影响。
新的,有希望的技术
新技术似乎能够在靶标上维持细胞分化。 在这项新研究中,研究小组发现,驱动干细胞变成胰腺细胞的转录因子与肝细胞的状态有关。 细胞骨架 细胞,细胞内的支撑结构,充当一种骨架,由各种蛋白质纤维的微丝组成。
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这些蛋白质中的一种称为肌动蛋白:它在细胞功能以及显然在细胞分化中起重要作用。
“我们能够产生更多的β细胞,并且这些细胞在小鼠体内效果更好。他们中的一些人已经保持健康一年多了。”米尔曼解释。 没有进行细胞移植的对照动物由于糖尿病严重而死亡。
肌动蛋白,在人类干细胞分化中的作用
还不是全部 研究人员说,相同的细胞骨架操作也显示出更好地控制其他细胞类型分化的潜力,包括肝,食道,胃和肠细胞。 这项技术可以改善针对其他类型疾病的干细胞治疗,而不仅仅是针对糖尿病。
当然,我们还无法治愈自己,因为新的糖尿病治疗方法迄今为止仅在动物身上进行过测试;正如研究人员指出的那样,我们距离这种实验性治疗在人类身上的临床应用还很遥远。
话虽如此,结果肯定是有希望的,并可能为我们可以做到的未来指明道路。
结果显示在 自然·生物技术“ .