華盛頓大學聖路易斯醫學院的研究人員已經調整了將人類幹細胞誘導成胰島素分泌β細胞的方法，並證明所產生的細胞對血液中波動的葡萄糖水平更敏感。在這裡，新的β細胞呈紅色，因為它們響應葡萄糖分泌胰島素。
致力於開發更有效的糖尿病治療方法的科學家正在轉向幹細胞。這些細胞可以轉化為產生胰島素的細胞，胰島素是控制血糖的激素。
但是存在一個重大挑戰：由這些細胞產生的胰島素量很難控制。
現在，通過調整將人類幹細胞誘導成胰島素分泌β細胞的方法，華盛頓大學聖路易斯醫學院的一組研究人員表明，由此產生的細胞對血液中波動的葡萄糖水平更敏感。
當他們將β細胞移植到無法制造胰島素的小鼠體內時，新細胞在幾天內開始分泌胰島素，並且他們繼續控制動物的血糖數月。
這項新研究於1月17日發表在“ 幹細胞報告 ”雜誌上。“我們已經能夠克服這些細胞先前開發過程中的一個主要弱點。新的胰島素生成細胞在遇到葡萄糖時反應更快，更恰當，”首席研究員Jeffrey R. Millman博士說。 ，醫學和生物醫學工程助理教授。“在沒有患糖尿病的人群中，細胞表現得更像β細胞。”
研究人員現在認為，可能是時候評估相同的幹細胞方法是否可以產生胰島素並有效控制人體血糖。
米爾曼是哈佛大學研究團隊的一員，2014年，他將皮膚細胞轉化為幹細胞，並在2016年對糖尿病患者的皮膚細胞做了同樣的事情。每次，幹細胞然後用各種生長因子處理以誘導它們進入分泌胰島素的β細胞。然而，β細胞並沒有像研究人員所希望的那樣有效。
“以前，我們製造的β細胞可以分泌胰島素以響應葡萄糖，但它們更像是消防栓，要麼製造大量胰島素，要麼根本不製造胰島素，”他說。“新細胞更敏感，分泌的胰島素更能與葡萄糖水平相對應。”
對於這項研究，Millman的實驗室仍然從人類幹細胞中培養β細胞，但他們對產生產生胰島素的β細胞的“配方”進行了大量改變，在生長和發育的不同時間用不同因子處理細胞以幫助細胞成熟並更有效地發揮作用。
在這個過程完成後，研究人員將β細胞移植到免疫系統受到抑制的糖尿病小鼠身上，這樣他們就不會拒絕人體細胞。那些移植的細胞產生的胰島素水平可以有效地控制小鼠的血糖，在功能上治癒他們的糖尿病幾個月，對於研究中的大多數小鼠來說，這大約是他們生命的長度。
作為實驗室研究人員而不是臨床醫生，Millman說他無法準確預測這些細胞何時可以用於人體試驗但是相信至少有兩種方法可以在人類患者身上測試幹細胞來源的β細胞。
“第一種方法是將細胞封裝在凝膠之類的東西中，毛孔小到足以防止免疫細胞進入，但大到足以讓胰島素排出，”他說。“另一個想法是使用基因編輯工具改變β細胞的基因，使其能夠在植入後”隱藏“免疫系統。”
米爾曼說，如果幹細胞衍生的β細胞被證明對糖尿病患者安全有效，他的快速製造細胞的方法可以提升到工業規模。僅在他的實驗室，他的團隊就能在短短几周內培育和開發超過10億個β細胞。
更多信息：Velazco-Cruz L，Song J，Maxwell KG，Goedegebuure MM，Augsornworawat P，Hogrebe NJ，Millman JR。獲取人幹細胞衍生的β細胞的動態功能。幹細胞報告，2019年1月17日。分類號：10.1016 / j.stemcr.2018.12.012
閱讀更多 艾德醫訊 的文章
