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      來自愛情的β細胞處理
      
			
      
				2019-01-25 14:12:07
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      蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員設法利用合成遺傳程序指導從脂肪組織中提取的干細胞成為與天然β細胞幾乎相同的細胞。這使他們更接近糖尿病患者的個人修理工具。蘇黎世聯(lián)邦理工學院巴塞爾生物系統(tǒng)科學與工程系的生物技術與生物工程教授Martin Fussenegger領導的研究人員已經完成了許多專家迄今為止不可能完成的壯舉：他們從50歲開始提取干細胞測試受試者的脂肪組織和應用遺傳重編程使其成熟為功能性β細胞。
      

      來自愛情的β細胞處理
      

      在葡萄糖的存在下，使用這種“遺傳軟件”產生的β細胞產生激素胰島素 - 就像在胰腺中發(fā)現(xiàn)的天然β細胞一樣。研究人員在Nature Communications雜志上報道了這一點。
      

      成熟動態(tài)再現(xiàn)
      

      這家位于巴塞爾的研究人員采用了干細胞，并添加了一個高度復雜的基因合成網絡 - 遺傳軟件。他們設計了這個網絡，以精確地重建這個成熟過程中涉及的關鍵增長因素。
      

      該過程的核心是生長因子Ngn3，Pdx1和MafA。這些因子的濃度在分化過程中發(fā)生變化。例如，MafA在成熟開始時不存在。僅在第四天，在最后的成熟步驟中，它會出現(xiàn)，其濃度急劇上升，然后保持在高水平。然而，Ngn3和Pdx1濃度的變化非常復雜：當Ngn3的濃度上升然后再次下降時，Pdx1的水平在成熟開始和結束時上升。
      

      Fussenegger強調，為了產生功能正常的β細胞，必須盡可能地重現(xiàn)這些自然過程：“這些生長因子的時間和數(shù)量非常重要。”
      

      新的β細胞對葡萄糖有反應
      

      在Fussenegger看來，合成基因網絡已被成功用于實現(xiàn)β細胞的遺傳重編程，這是一個真正的突破。到目前為止，科學家通過使用移液器添加各種化學物質和蛋白質來控制這種干細胞分化過程。
      

      Fussenegger說：“在恰當?shù)臅r間添加適當數(shù)量的這些組件并不是很難，它也是低效的，不可能擴大規(guī)模。” 相比之下，新工藝可以成功地將四個脂肪干細胞中的三個轉化為β細胞。
      

      這些β細胞不僅看起來與它們的天然對應物非常相似 - 兩種都含有稱為顆粒的黑斑，它們儲存胰島素。人工β細胞也以非常相似的方式起作用。“目前，他們分泌的胰島素數(shù)量不如天然β細胞那么大，”他承認。
      

      但關鍵是研究人員首次成功地復制了從干細胞到分化β細胞的整個自然過程鏈。
      

      植入內源細胞
      

      將來，基于巴塞爾的ETH研究人員的新技術可能會使糖尿病患者植入新的功能性β細胞成為可能，這些患者是由自己的脂肪組織制成的。
      

      雖然β細胞過去已被移植，但這一直需要隨后抑制受體的免疫系統(tǒng) - 就像任何器官或組織移植一樣。“使用我們的β細胞，可能不需要采取這種行動，因為我們可以使用取自患者自身體內的內源性細胞材料制作它們，”Fussenegger說道，并補充說：“這就是為什么我們的工作對此感興趣。治療糖尿病。“
      

      在培養(yǎng)皿中完全成熟
      

      迄今為止，ETH研究人員僅培養(yǎng)了他們的β細胞 ; 他們尚未將它們植入糖尿病患者體內。這是因為他們首先想要測試干細胞是否可以使用遺傳編程從開始到結束完全區(qū)分。
      

      Fussenegger確信這種新方法也可用于生產其他細胞。從脂肪組織中提取的干細胞可以分化成各種細胞類型，他說 - “大多數(shù)人都有過多的脂肪可以從中收獲這些干細胞。”
      
			

			
        
      
			
      
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