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Nat Cell Biol:科学家在实验室中成功培育出能产生胰岛素的功能性细胞

来源:本站原创 2019-02-13 10:35

2019年2月13日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志Nature Cell Biology上的研究报告中,来自加州大学旧金山分校的科学家们通过研究首次将人类干细胞转化成为成熟产生胰岛素的细胞,这或许有望帮助开发治疗1型糖尿病的新型疗法。

图片来源:Hebrok Lab/UCSF

替换1型糖尿病患者机体中缺失的细胞一直以来都是再生医学研究的目标,但截止到目前为止,科学家们并不清楚如何在实验室中制造出能在健康成年人体内发挥作用的细胞;研究者Matthias Hebrok博士说道,如今我们就能制造出产生胰岛素的细胞,其与机体中胰腺β细胞非常相似,这对于开发有效治疗糖尿病的新型疗法非常关键。

1型糖尿病是一种自身免疫性疾病,其会破坏患者机体中产生胰岛素的β细胞(通常是在童年发病),机体中如果没有胰岛素调节血糖水平的话,血糖水平的上升就会诱发严重的器官损伤,乃至患者死亡;患者通过随餐注射胰岛素就能有效管理糖尿病,但1型糖尿病患者常常会经历严重的健康状况,比如肾衰竭、心脏病和中风等。

这项研究中,研究者们意识到,使得实验室中培养的细胞完全成熟的关键在于β细胞发育过程中的一个环节,即细胞从胰腺其它部分分离并形成所谓的郎格罕氏岛(islets of Langerhans)的物理过程,生物学中的一个关键原则就是形式服从功能,因此研究者表示,胰岛的形成或许是β细胞成熟的重要过程。当研究者通过人工分离部分分化的胰腺干细胞并将其重组形成类似胰岛的细胞簇,在实验室的培养皿中重复这一过程时,他们发现细胞的发育会突飞猛进,β细胞不仅会更像成熟的胰岛素产生细胞一样对血糖产生反应外,整个胰岛的“邻居”(包括α和delta细胞)似乎也会在实验室中以一种前所未有的方式来发育。

随后研究者将这些实验室中生长的胰岛移植到健康小鼠机体中,结果发现这些胰岛在几天内疚能正常发挥作用,其与动物自身的胰岛非常相似,都能产生胰岛素来应对机体血糖水平增加。目前研究人员正在努力让再生医学疗法从梦想变为现实,比如利用CRISPR基因编辑技术将细胞移植到患者机体中(并不使用免疫抑制性细胞)或者通过筛选能够恢复患者机体胰岛功能的药物。当前诸如胰岛素注射等疗法仅能够改善1型糖尿病患者的症状,而研究人员的终极目标则是开发出根治性的疗法。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Gopika G. Nair, Jennifer S. Liu, Holger A. Russ, et al. Recapitulating endocrine cell clustering in culture promotes maturation of human stem-cell-derived β cells, Nature Cell Biology (2019). DOI: 10.1038/s41556-018-0271-4

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