使用人類干細(xì)胞策略可快速治愈小鼠糖尿病
研究人員已經(jīng)將人類干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生胰島素的細(xì)胞,并在注入這種細(xì)胞的小鼠中證明血糖水平可以控制并且糖尿病可以有效治愈9個(gè)月。
該發(fā)現(xiàn)來(lái)自圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員,于2月24日在線發(fā)表在《自然生物技術(shù)》雜志上。
“這些小鼠具有非常嚴(yán)重的糖尿病血液每血液水平分升超過(guò)500毫克,可能是致命的糖讀數(shù)人次,當(dāng)我們給小鼠的胰島素分泌細(xì)胞的兩個(gè)星期內(nèi),他們的血糖水平有恢復(fù)正常并保持這種狀態(tài)達(dá)數(shù)個(gè)月之久,”華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)助理教授Jeffrey R. Millman博士說(shuō)。
幾年前,同一位研究人員發(fā)現(xiàn)了如何將人類干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為可產(chǎn)生胰島素的胰島β細(xì)胞。當(dāng)這些細(xì)胞遇到血糖時(shí),它們就會(huì)分泌胰島素。盡管如此,以前的工作仍存在局限性,不能有效控制小鼠的糖尿病。
現(xiàn)在,研究人員已經(jīng)表明,他們開(kāi)發(fā)的新技術(shù)可以將人類干細(xì)胞更有效地轉(zhuǎn)化為能夠更有效地控制血糖的胰島素產(chǎn)生細(xì)胞。
米爾曼說(shuō):“當(dāng)試圖將人類干細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)生胰島素的β細(xì)胞(或神經(jīng)元或心臟細(xì)胞)時(shí),一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題是您還會(huì)產(chǎn)生其他不需要的細(xì)胞。” “就β細(xì)胞而言,我們可能會(huì)得到其他類型的胰腺細(xì)胞或肝細(xì)胞。”
脫靶胰腺和肝細(xì)胞植入小鼠體內(nèi)不會(huì)傷害任何東西,但它們也不能抵抗糖尿病。
他說(shuō):“獲得的脫靶細(xì)胞越多,治療上相關(guān)的細(xì)胞就越少。” “您需要大約十億個(gè)β細(xì)胞來(lái)治愈一個(gè)糖尿病人。但是,如果您制造的細(xì)胞中有四分之一實(shí)際上是肝細(xì)胞或其他胰腺細(xì)胞,那么不需要十億個(gè)細(xì)胞,您將需要12.5億個(gè)細(xì)胞。這使得治愈疾病要困難25%。”
使用新技術(shù),Millman的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的脫靶細(xì)胞要少得多,而制成的β細(xì)胞卻具有改善的功能。該技術(shù)針對(duì)細(xì)胞的內(nèi)部骨架,稱為細(xì)胞骨架。細(xì)胞骨架決定了細(xì)胞的形狀,并使細(xì)胞與其周圍的環(huán)境相互作用,從而將物理提示轉(zhuǎn)換為生化信號(hào)。
他說(shuō):“這是一種完全不同的方法,我們的做法根本不同。” “以前,我們將鑒定各種蛋白質(zhì)和因子并將其撒在細(xì)胞上,以觀察會(huì)發(fā)生什么。隨著我們更好地理解信號(hào),我們已經(jīng)能夠使該過(guò)程的隨機(jī)性降低。”
了解該過(guò)程使Millman的團(tuán)隊(duì)能夠生產(chǎn)更多的beta細(xì)胞。重要的是,這項(xiàng)新技術(shù)可以有效地跨多個(gè)來(lái)源的干細(xì)胞工作,從而大大擴(kuò)展了該技術(shù)在疾病研究中的能力。
米爾曼說(shuō):“我們能夠制造出更多的β細(xì)胞,這些細(xì)胞在小鼠體內(nèi)的功能更好,其中一些可以治愈超過(guò)一年。” ”
他解釋說(shuō),在將這種策略用于治療糖尿病患者之前,還有很多事情要做。他們將需要在較大的動(dòng)物模型中對(duì)細(xì)胞進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試,并努力使這一過(guò)程自動(dòng)化,以期產(chǎn)生能夠幫助目前需要注射胰島素來(lái)控制糖尿病的數(shù)百萬(wàn)人的β細(xì)胞。但是研究仍在繼續(xù)。
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