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

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