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

  • 中国科学家建立具有胚内和胚外发育潜能的新型多能干细胞

    发育生物学研究的一个根本性的科学问题是如何在体外建立具有发育为整个生命个体能力的干细胞系,其代表性工作是多能(pluripotent)干细胞的建立。多能干细胞最重要的功能特性是能嵌合进入早期胚胎中并参与胚胎各个…

    2017-04-16
  • 世界首只转基因树鼩

    树鼩是一种具有重要潜在应用价值的实验动物。相较于啮齿类实验动物,树鼩在遗传进化地位及生理生化特征上均更接近于灵长类。并且,树鼩相比于灵长类动物在生物医学研究中有着诸多优势,包括体型小、生殖周期短、饲…

    2016-12-29
  • 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
  • 干细胞“可变剪接”调控机制

    近日,干细胞领域国际著名刊物“Stem Cells”在线发表了厦门大学医学院干细胞与再生医学研究所徐秀琴教授课题组的研究论文“Rbm24 Regulates Alternative Splicing Switch in Embryonic Stem Cell Cardiac Lineage Dif…

    2016-06-11
  • 糖尿病的皮肤疗法,以后可以不用再不停的注射胰岛素

    测量血糖,版权:GARO/PHANIE/REX/Shutterstock 实验表明,转基因皮肤移植物已经保护小鼠免于发展糖尿病,也就是说该技术可以治疗糖尿病患者。 该方法采用了编码称为胰高血糖素样肽-1(GLP-1)的激素的基因,这种激…

    2017-08-05
  • 科研人员发现膀胱癌干细胞起源的重要遗传学机制

    肿瘤干细胞在肿瘤细胞的发生、自我更新、耐药性和转移中扮演着重要角色。作为泌尿系统最常见的恶性肿瘤——膀胱癌干细胞(Bladder Cancer Stem Cells)的起源和遗传学基础目前仍不明确。 中国科学院生物物理研究所蛋…

    2016-11-17