新的細胞在動物模型中防止糖尿病發(fā)病。
加利福尼亞大學Gladstone研究所科學家已成功將人體皮膚細胞轉化為功能齊全的胰腺細胞。新的細胞可以感受葡萄糖水平的變化，產生胰島素，并且在移植到小鼠體內后保護小鼠免受糖尿病。
這項研究發(fā)表于Nature Communications，也是細胞重新編程技術的一大進步，這將使科學家能夠有效地擴展胰腺細胞的生產，制造數(shù)萬億的目標細胞，因此是一個顯著的進步。這一成就為疾病建模和藥物篩選打開了大門，為糖尿病患者帶來了個性化的細胞治療。
UCSF糖尿病中心Matthias Hebrok博士認為這項研究結果*次證明成人皮膚細胞可以用來有效地快速生成具有功能的胰腺細胞。 這一發(fā)現(xiàn)開辟了患者特異性胰島β細胞特性分析和優(yōu)化細胞治療方法的機會。
在這項研究中，科學家首先用藥物將皮膚細胞轉化為內胚層祖細胞，內胚層祖細胞是發(fā)育早期的細胞，具有可以轉變成多個不同類型的器官的分子和遺傳特征。用這種方法，細胞不需要經歷多能干細胞狀態(tài)，這意味著科學家可以更快地轉化為胰腺細胞。研究人員已經使用了類似的方法創(chuàng)建心臟、腦、肝細胞。
添加了四種分子后，內胚層祖細胞分裂迅速，達到了一百萬倍的增殖規(guī)模。嚴格的檢測沒有發(fā)現(xiàn)這些細胞存在任何腫瘤形成的證據(jù)，沒有細胞異質性，只分化到早期器官特異性細胞程度。
然后科學家們分兩步處理這些內胚層細胞，首先分化成胰腺前體細胞，然后變成全功能的胰島β細胞。zui重要的是，這些細胞在動物模型中保護小鼠免受糖尿病的發(fā)展，響應葡萄糖水平的變化，能夠產生胰島素。
專家評論
*作者Gladstone心血管疾病研究所博士后研究員Saiyong Zhu博士認為這項研究*次說明使用細胞直接重編程方法成功的產生胰島β細胞。 zui后一步是zui*的，也是zui難的，是可以重新編程的細胞在培養(yǎng)皿中轉化為功能性胰島細胞的zui后一步。
Roddenberry干細胞中心Sheng博士認為這種新的細胞重新編程和擴展模式比以前的方法具有更好的可持續(xù)性和可擴展性。使用這種方法可以大規(guī)模增加細胞生產，同時在多個步驟保持質量控制。這一發(fā)展確保在新的細胞制造過程中更大的調節(jié)空間?，F(xiàn)在我們可以產生幾乎無限數(shù)量的與特定患者相匹配的胰島β細胞。
研究簡要介紹
背景：胰島β細胞是生物醫(yī)學研究和再生醫(yī)學的一大興趣熱點。
目的：展示人類成纖維細胞向內皮細胞分化轉換過程。
方法：采用非一體化游離的重編程因子結合特異性生長因子和化學化合物。zui初的細胞株轉化為明確的內胚層祖細胞（CDE細胞），被為后前腸樣祖細胞（CPF細胞）。CPF細胞和衍生細胞，胰腺內胚層祖細胞（CPE細胞），可以大規(guī)模增殖。篩選化合物，體外促進CPE細胞向功能性胰島β樣細胞（CPB細胞）分化成熟。
結果：移植cPB細胞到小鼠體內，cPB細胞表現(xiàn)出葡萄糖刺激的胰島素分泌，也表現(xiàn)出了體內對化學誘導的糖尿病小鼠的保護作用。
結論：成纖維細胞可轉化為人胰島β細胞。研究有助于未來進一步開放產生大規(guī)模功能性β細胞，可能有助于糖尿病患者恢復正常。