干细胞转变成可以制造胰岛素的β细胞, 糖尿病 有望治愈

由华盛顿大学医学暨生物医学工程教授Jeffrey Millman率领研究团队舍弃 糖尿病 的传统疗法,在患有糖尿病老鼠体内注射干细胞后,在两周内血糖值逐渐恢复正常水准,后续也可稳定维持约9 个月,有些更可稳定维持超过一年。但如果出现太多的脱靶细胞,就间接降低所需β 细胞的数量。

目前 糖尿病 的主流治疗方式,不外乎饮食控制或是定期注射胰岛素,而美国华盛顿大学(Washington University in St. Louis)研究发现,如果把实验室里患有糖尿病的老鼠注射干细胞(stem cell),可望在两周内让老鼠血糖值恢复正常,并维持长达9个月。

显微镜下可以产生人类胰岛素的β细胞
显微镜下可以产生人类胰岛素的β细胞. Credit:MILLMAN LABORATORY

由于糖尿病患者体内胰岛素缺乏或功能不全,因此患者会定期监测血糖值,再把所需要胰岛素直接注射到血液里。而根据TNW报导,由华盛顿大学医学暨生物医学工程教授Jeffrey Millman率领研究团队舍弃传统疗法,直接给实验室患有严重糖尿病的老鼠注射干细胞,让其转变成可以制造胰岛素的β细胞。

注射干细胞后,这些糖尿病老鼠在两周内血糖值逐渐恢复正常水准,后续也可稳定维持长达约9 个月,有些实验室老鼠更可稳定维持超过一年。

虽然过去也有类似方法,但在尝试把干细胞转化时,这个过程中不只会获得所需的β 细胞,同时也可能产生一些其他细胞,例如:肝细胞(liver cell)或其他类型的胰腺细胞等,这些通通都属于「脱靶细胞」(off-target cell)。

尽管脱靶细胞不会伤害老鼠身体,但它们也无助于治疗糖尿病。因此干细胞转化后,如果出现太多的脱靶细胞,就仿佛「占着茅坑不拉屎」,间接降低所需β 细胞的数量。平均来说,如果要治愈一个糖尿病患者,其体内需要约10 亿个β 细胞;如果脱靶细胞太多,就会大幅提高治愈难度。

于是,Jeffrey Millman 的研究团队改善转化过程,把重点放在可决定细胞外形、让细胞与周围环境产生相互作用的细胞骨架(cytoskeleton)。这种方法不仅提高所获得的β 细胞数量,也能产生功能更强的细胞。

虽然现阶段仅是动物试验,但研究团队未来将继续进行更大型动物的试验,也期望未来能进入人体临床试验,造福更多糖尿病病友。

参考:Leonardo et al. 2019. Acquisition of Dynamic Function in Human Stem Cell-Derived β Cells. Stem Cell Reports. 12, P351-365, DOI:https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2018.12.012

本文来自INSIDE,经授权后发布,本文观点不代表沙鸥科报立场,转载请联系原作者。

相关文章

  • 干细胞再生:白内障患者的福音

    中国中山大学和美国加州大学圣地亚哥分校科学家最新发表在《自然》杂志上的报告显示,科学家在治疗白内障的研究中获得重大突破。 据统计,一半以上的致盲是由白内障这种眼睛晶状体出现混浊的疾病引起的。 为恢复视…

    2016-03-10
  • 瑞士洛桑联邦理工学院: 不用基因编辑就可以获得多能干细胞

    干细胞是现代医学的前沿。它们能够转化为不同器官的细胞,为多种疾病(如帕金森、糖尿病)提供了治疗的希望。但是用标准化的方式来制造各种所需的干细胞依旧是科学界的难题。继2014年小保方晴子造假事件之后,瑞士…

    2016-02-15
  • SUMOylation如何维持果蝇精巢干细胞稳态的新功能

    3月24日,国际学术期刊《发育》(Development)在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所赵允研究组的最新研究成果:“SUMO regulates somatic cyst stem cells maintenance and directly ta…

    2016-03-26
  • 骨折损伤不用再担心,未来有望可以修复

    战争、车祸或是骨密度较低的老年人跌倒造成的骨折,都可能会因损伤程度过于严重而导致骨骼无法完全愈合甚至导致终身残疾。一直以来,人们不断寻找能够治愈骨折的方法。 现在,探索终于有了突破,研究人员们结合超声…

    2017-05-24
  • 为什么蜂鸟不会得糖尿病?

    (据The Scientist)为了维持高强度的悬停飞行,野生蜂鸟每天摄入约2克糖,相当于一个人摄入约90磅的糖。与其糖分丰富的饮食相一致,蜂鸟的血糖水平异常高,高达42 mM(毫摩尔每升)。对于普通人,超过10mM的水平会…

    2024-02-01
  • 肝脏代谢紊乱是如何发生的

    (据武汉大学)Nature(《自然》)子刊Nature Communications(《自然•通讯》)在线发表了武汉大学动物实验中心李红良教授团队肝脏代谢最新研究成果。 论文题为Hepatocyte TRAF3 promotes liver steatosis and syst…

    2016-02-25