LA JOLLA--(2021 年 6 月 7 日)當(dāng)胰腺不能產(chǎn)生足夠的胰島素來控制血液中的葡萄糖水平時(shí)，就會(huì)出現(xiàn) 1 型糖尿病，這種疾病目前無法治愈，大多數(shù)患者難以控制.索爾克研究所的科學(xué)家們正在開發(fā)一種有前景的治療方法：使用干細(xì)胞來制造可以替代無功能胰腺細(xì)胞的胰島素產(chǎn)生細(xì)胞(稱為β細(xì)胞)。
在 2021 年 6 月 7 日發(fā)表在《自然通訊》雜志上的一項(xiàng)研究中，研究人員報(bào)告說，他們已經(jīng)開發(fā)出一種比以前的方法更有效的制造 β 細(xì)胞的新方法。此外，當(dāng)這些 β 細(xì)胞在 1 型糖尿病小鼠模型中進(jìn)行測試時(shí)，動(dòng)物的血糖在大約兩周內(nèi)得到控制。
該論文的資深作者、索爾克教授胡安·卡洛斯·伊茲皮蘇亞·貝爾蒙特 (Juan Carlos Izpisua Belmonte) 說：“干細(xì)胞是一種非常有前途的方法，可用于開發(fā)許多細(xì)胞療法，包括更好地治療 1 型糖尿病。”“這種制造大量安全和功能性β細(xì)胞的方法是向前邁出的重要一步。”
在目前的工作中，研究人員從人類多能干細(xì)胞 (hPSC) 開始。這些細(xì)胞可以來自成人組織(最常見的是皮膚)，有可能成為成人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的任何類型的細(xì)胞。研究人員使用各種生長因子和化學(xué)物質(zhì)，以模擬胰腺發(fā)育的逐步方式將 hPSC 誘導(dǎo)到 β 細(xì)胞中。
在實(shí)驗(yàn)室中從 hPSC 生產(chǎn) β 細(xì)胞并不是什么新鮮事，但在過去，這些珍貴細(xì)胞的產(chǎn)量一直很低。使用現(xiàn)有方法，只有大約 10% 到 40% 的細(xì)胞會(huì)變成β細(xì)胞。相比之下，用于從 hPSC 中創(chuàng)建神經(jīng)細(xì)胞的技術(shù)的產(chǎn)量約為 80%。另一個(gè)問題是，如果未分化的細(xì)胞留在混合物中，它們最終可能會(huì)變成另一種不需要的細(xì)胞。
“為了讓基于 β 細(xì)胞的治療最終成為患者可行的選擇，重要的是讓這些細(xì)胞更容易制造，”共同第一作者、貝爾蒙特實(shí)驗(yàn)室的前成員劉海松說。“我們需要找到一種方法來優(yōu)化流程。”
為了解決這個(gè)問題，研究人員采取了一種逐步的方法來創(chuàng)建β細(xì)胞。他們確定了幾種對誘導(dǎo) hPSC 成為更特化細(xì)胞很重要的化學(xué)物質(zhì)。他們最終確定了幾種化學(xué)物質(zhì)的混合物，使 β 細(xì)胞的產(chǎn)量高達(dá) 80%。
他們還研究了這些細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中的生長方式。“通常細(xì)胞生長在平板上，但我們允許它們在三個(gè)維度上生長，”共同第一作者，貝爾蒙特實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員 Ronghui Li 說。以這種方式培養(yǎng)細(xì)胞會(huì)在細(xì)胞之間創(chuàng)造更多的共享表面積，并允許它們相互影響，就像它們在人類發(fā)育過程中一樣。
創(chuàng)建細(xì)胞后，將它們移植到 1 型糖尿病小鼠模型中，該模型小鼠具有改良的免疫系統(tǒng)，不會(huì)排斥移植的人類細(xì)胞。“我們發(fā)現(xiàn)在兩周內(nèi)，這些小鼠的高血糖水平降低到正常范圍內(nèi)，”共同第一作者，貝爾蒙特實(shí)驗(yàn)室的研究員 Hsin-Kai Liao 說。“移植的 hPSC 衍生的 β 細(xì)胞具有生物學(xué)功能。”
標(biāo)簽： 干細(xì)胞療法
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