研究人員使用干細胞制造產(chǎn)生胰島素的胰腺β細胞

人體在遺傳上可能傾向于攻擊自己的細胞，破壞胰腺中制造胰島素的 β 細胞，胰島素有助于將糖轉化為能量。這種被稱為 1 型糖尿病的疾病可能發(fā)生在任何年齡，如果不小心使用胰島素注射或胰島素泵來平衡身體的糖水平，可能會致命。

但根據(jù)賓夕法尼亞州立大學生物醫(yī)學工程和生物學副教授肖軍“Lance”Lian 的說法，可能還有另一種個性化的選擇。Lian 和他的團隊首次在實驗室中將人類干細胞轉化為能夠僅使用小分子產(chǎn)生胰島素的 β 細胞，從而使該過程更加高效和具有成本效益。

干細胞可以通過環(huán)境中的信號變成其他細胞類型，一些成熟細胞可以恢復為干細胞——誘導多能性。研究人員發(fā)現(xiàn)，他們的方法適用于人類胚胎和誘導多能干細胞，兩者均來自聯(lián)邦批準的干細胞系。據(jù) Lian 說，他們方法的有效性可以減少或消除未來工作中對人類胚胎干細胞的需求。他們今天(8 月 26 日)在《干細胞報告》上發(fā)表了他們的結果。

“糖尿病在美國和世界各地都是一種嚴重的疾病，”連說。“患者自身的免疫細胞會殺死他們產(chǎn)生胰島素和調(diào)節(jié)血糖水平的能力。我們認為干細胞有可能解決這個問題，并讓一個人再次適當?shù)卣{(diào)節(jié)他們的胰島素和葡萄糖水平。”

干細胞可以通過環(huán)境條件或實驗室干擾變成任何細胞類型。連說，訣竅是找出使干細胞成為所需細胞類型的功能版本的精確條件。

“如果我們能夠將干細胞轉化為胰腺β細胞并將它們轉回患者體內(nèi)，就有可能治愈糖尿病，”連說。“這是一個很難的問題。20 多年來，科學家們一直在努力尋找解決方案。我們的實驗室意識到我們必須采取不同的方法。”

根據(jù) Lian 的說法，在之前的嘗試中，研究人員使用生長因子或蛋白質組將干細胞操縱成各種細胞類型。然而，生長因子昂貴且不穩(wěn)定，導致制造過程昂貴且效率低下。

“2012 年，我們的團隊發(fā)現(xiàn)了一種全新的分子介質，可以將干細胞分化為中胚層或內(nèi)胚層階段，這些階段是成熟細胞的發(fā)展點，”Lian 說，并指出該過程利用了小有機分子而不是比更大的生長因子。“這些小分子比生長因子便宜得多且穩(wěn)定得多，我們?nèi)匀豢梢阅M生長因子的作用，將干細胞分化為中間階段。”

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