科學(xué)家開發(fā)一種治療1型糖尿病的方法：干細(xì)胞治療
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1型糖尿病 ， 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) ， 是一種目前無法治愈的疾病 ， 對(duì)大多數(shù)病人來說是很難控制的 。 Salk研究所的科學(xué)家們正在開發(fā)一種很有前途的治療方法：利用干細(xì)胞來制造胰島素分泌細(xì)胞(稱為β細(xì)胞)來替代沒有功能的胰腺細(xì)胞 。
在一份發(fā)表于2021年6月7日的研究中 ， 發(fā)表在雜志上 。 自然通訊研究人員報(bào)告說 ， 他們開發(fā)了一種新的方法來制造比以前的方法更有效的β細(xì)胞 。 此外 ， 當(dāng)這些β細(xì)胞在1型糖尿病小鼠模型中被測試時(shí) ， 動(dòng)物的血糖在大約兩周內(nèi)就被控制住了 。
“干細(xì)胞是開發(fā)許多細(xì)胞療法的極有希望的方法 ， 包括更好的治療1型糖尿病的方法 ， ”該論文的資深作者胡安·卡洛斯·伊茲皮亞·貝爾蒙特(Juan Carlos Izpiua Belmonte)教授說 。 “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 。 ”
【科學(xué)家開發(fā)一種治療1型糖尿病的方法：干細(xì)胞治療】在目前的工作中 ， 研究人員從人類多能干細(xì)胞(HPSCs)開始 。 這些細(xì)胞可以來源于成人組織(通常是皮膚) ， 有可能成為成人體內(nèi)的任何一種細(xì)胞 。 通過使用各種生長因子和化學(xué)物質(zhì) ， 研究人員將hPSCs誘導(dǎo)成β細(xì)胞 ， 這種方式模擬了胰腺的發(fā)育 。
在實(shí)驗(yàn)室中 ， 從hPSCs中產(chǎn)生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 。 用現(xiàn)有的方法 ， 只有10%到40%的細(xì)胞變成β細(xì)胞 。 相比之下 ， 從hPSCs中產(chǎn)生神經(jīng)細(xì)胞的技術(shù)產(chǎn)量約為80% 。 另一個(gè)問題是 ， 如果將未分化的細(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)胞的治療最終成為病人的可行選擇 ， 讓這些細(xì)胞更容易制造是很重要的 ， ”貝蒙特實(shí)驗(yàn)室前成員劉海松(Haisong Liu)說 。 “我們需要找到一種優(yōu)化流程的方法 。 ”
為了解決這個(gè)問題 ， 研究人員采取了逐步建立β細(xì)胞的方法 。 他們確定了幾種對(duì)誘導(dǎo)hPSCs成為更專門的細(xì)胞很重要的化學(xué)物質(zhì) 。 他們最終確定了幾種化學(xué)成分的雞尾酒 ， 產(chǎn)生了高達(dá)80%的β細(xì)胞產(chǎn)率 。
他們還觀察了這些細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中的生長方式 。 “細(xì)胞通常是在平板上生長的 ， 但我們?cè)试S它們?cè)谌S空間內(nèi)生長 ， ”貝蒙特實(shí)驗(yàn)室博士后李榮輝(RonghuiLi)說 。 以這種方式生長的細(xì)胞創(chuàng)造了更多的細(xì)胞之間的共享表面積 ， 并允許它們相互影響 ， 就像它們?cè)谌祟惏l(fā)展過程中一樣 。
在這些細(xì)胞被創(chuàng)建后 ， 他們被移植到1型糖尿病小鼠模型中 ， 模型小鼠有一個(gè)不會(huì)排斥移植的人類細(xì)胞的改良免疫系統(tǒng) 。 “我們發(fā)現(xiàn) ， 在兩周內(nèi) ， 這些老鼠的高血糖水平降到了正常范圍 ， ”貝蒙特實(shí)驗(yàn)室的研究員、第一作者廖新凱說 。 移植的hPSC衍生β細(xì)胞具有生物學(xué)功能 。
研究人員將繼續(xù)在實(shí)驗(yàn)室研究這項(xiàng)技術(shù) ， 以進(jìn)一步優(yōu)化β細(xì)胞的生產(chǎn) 。 需要更多的研究來評(píng)估安全性問題 ， 然后才能在人體內(nèi)進(jìn)行臨床試驗(yàn) 。 研究人員說 ， 本文報(bào)道的方法也可能有助于發(fā)展專門的細(xì)胞來治療其他疾病 。
