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Cell Stem Cell:科学家成功将皮肤细胞重编程为产生胰岛素的胰腺β细胞

来源:生物谷 2014-02-07 22:15

2014年2月7日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,刊登在国际著名杂志Cell Stem Cell上的一篇研究报告中,来自格拉斯通研究所(Gladstone Institutes)的研究人员通过研究开发出了一种新型技术,其可以将皮肤细胞重编程为产生胰岛素的胰腺细胞,这就为开发新型的治疗1型糖尿病的疗法提供了一定思路和希望。

1型糖尿病通常在个体的童年时期表现出症状,其由于胰腺β细胞的破坏所致,β细胞可以产生胰岛素来调节血糖,一旦胰岛素缺失,机体器官就会明显降低对糖分的吸收,比如来自血液的葡萄糖。

研究者Ding表示,当代再生医学就可以潜在不受限制地提供β细胞,随后将其植入病人体内来发挥作用,但是当研究者并没有成功开发出一种运输β细胞的系统,因此使得糖尿病的治疗进程未出现较大进展。

这项研究中,研究者首先从实验小鼠身上收集名为成纤维细胞的皮肤细胞,随后利用特殊分子和重编程因子的混合物对其进行处理,进而将皮肤细胞转化成为内胚层样细胞,内胚层细胞是在早期胚胎中发现的一种细胞,其可以最终分化为机体的主要器官,包括胰腺等。

研究者Ke Li表示,使用另一种化合物我们就可以将内胚层样细胞转化成为早期胰腺样细胞,称之为PPLC’s,研究者最初的目的是观察是否可以促进PPLC’s生长成熟成为胰腺β细胞,随后研究者想观察是否相同的结果在活体动物模型中依然如此,因此研究者将PPLC’s移植到了遗传修饰小鼠体内中进行研究。

仅仅在移植后一周后,研究者就发现动物体内的葡萄糖水平发生了明显的降低,当将移植细胞剔除后,葡萄糖的水平立马就回升了。本文的研究结果不仅揭示了小型分子化合物在重编程过程中的作用,而且为研究者下一步开发个体化疗法来治疗1型糖尿病患者提供了一定的研究基础和思路。(生物谷Bioon.com)

Small Molecules Facilitate the Reprogramming of Mouse Fibroblasts into Pancreatic Lineages

Ke Li, Saiyong Zhu, Holger A. Russ, Shaohua Xu, Tao Xu, Yu Zhang, Tianhua Ma, Matthias Hebrok, Sheng Ding

Pancreatic β cells are of great interest for the treatment of type 1 diabetes. A number of strategies already exist for the generation of β cells, but a general approach for reprogramming nonendodermal cells into β cells could provide an attractive alternative in a variety of contexts. Here, we describe a stepwise method in which pluripotency reprogramming factors were transiently expressed in fibroblasts in conjunction with a unique combination of soluble molecules to generate definitive endoderm-like cells that did not pass through a pluripotent state. These endoderm-like cells were then directed toward pancreatic lineages using further combinations of small molecules in vitro. The resulting pancreatic progenitor-like cells could mature into cells of all three pancreatic lineages in vivo, including functional, insulin-secreting β-like cells that help to ameliorate hyperglycemia. Our findings may therefore provide a useful approach for generating large numbers of functional β cells for disease modeling and, ultimately, cell-based therapy.

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