人體在遺傳上可能傾向于攻擊自己的細(xì)胞，破壞胰腺中制造胰島素的 β 細(xì)胞，胰島素有助于將糖轉(zhuǎn)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(huì)致命。
但根據(jù)賓夕法尼亞州立大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程和生物學(xué)副教授肖軍“Lance”Lian 的說法，可能還有另一種個(gè)性化的選擇。Lian 和他的團(tuán)隊(duì)首次在實(shí)驗(yàn)室中將人類干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為能夠僅使用小分子產(chǎn)生胰島素的 β 細(xì)胞，從而使該過程更加高效和具有成本效益。
干細(xì)胞可以通過環(huán)境中的信號(hào)變成其他細(xì)胞類型，一些成熟細(xì)胞可以恢復(fù)為干細(xì)胞——誘導(dǎo)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(dǎo)多能干細(xì)胞，兩者均來自聯(lián)邦批準(zhǔn)的干細(xì)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(duì)人類胚胎干細(xì)胞的需求。他們今天(8 月 26 日)在《干細(xì)胞報(bào)告》上發(fā)表了他們的結(jié)果。
“糖尿病在美國和世界各地都是一種嚴(yán)重的疾病，”連說。“患者自身的免疫細(xì)胞會(huì)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(rèn)為干細(xì)胞有可能解決這個(gè)問題，并讓一個(gè)人再次適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)他們的胰島素和葡萄糖水平。”
干細(xì)胞可以通過環(huán)境條件或?qū)嶒?yàn)室干擾變成任何細(xì)胞類型。連說，訣竅是找出使干細(xì)胞成為所需細(xì)胞類型的功能版本的精確條件。
“如果我們能夠?qū)⒏杉?xì)胞轉(zhuǎn)化為胰腺β細(xì)胞并將它們轉(zhuǎn)回患者體內(nèi)，就有可能治愈糖尿病，”連說。“這是一個(gè)很難的問題。20 多年來，科學(xué)家們一直在努力尋找解決方案。我們的實(shí)驗(yàn)室意識(shí)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(zhì)組將干細(xì)胞操縱成各種細(xì)胞類型。然而，生長因子昂貴且不穩(wěn)定，導(dǎo)致制造過程昂貴且效率低下。
“2012 年，我們的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種全新的分子介質(zhì)，可以將干細(xì)胞分化為中胚層或內(nèi)胚層階段，這些階段是成熟細(xì)胞的發(fā)展點(diǎn)，”Lian 說，并指出該過程利用了小有機(jī)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(xì)胞分化為中間階段。”
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