诱导胰岛素抵抗:人类iPS细胞模型为2型糖尿病的关键驱动因素提供了新的视角

哈欧宝娱乐地址佛医学院Joslin糖尿病中心的研究人员创造了第一个诱导多能干细胞(iPSCs)，它提供了胰岛素抵抗的人类模型，胰岛素抵抗是2型糖尿病的关键驱动因素。

“这是人类iPSC模型的第一批研究之一2型糖尿病dr . C. Ronald Kahn说，他是HMS Mary K. Iacocca医学教授和Joslin的首席学术官。

卡恩说，到目前为止，研究胰岛素抵抗的原因和影响的科学家们一直在努力解决缺乏来自肌肉、脂肪和肝脏等组织的对胰岛素有显著反应的人类细胞系的问题。研究胰岛素抵抗在2型糖尿病临床前阶段的进展尤其具有挑战性。

“目前还没有研究胰岛素抵抗的良好人体细胞模型，但这种细胞现在可以用诱导多能干细胞来制造，”Kahn说，他是一篇关于该研究发表在该杂志上的论文的共同高级作者糖尿病。

2012年，日本生物学家山中伸弥(Shinya Yamanaka)因发现如何制造“诱导多能干细胞”(iPSCs)而获得诺贝尔奖。“诱导多能干细胞”是指从具有分化能力的正常成人细胞中提取的细胞。

诱导多能干细胞的产生通常始于结缔组织细胞被称为成纤维细胞从皮肤样品。Kahn和他的同事们使用了三名患有严重胰岛素抵抗的患者的成纤维细胞胰岛素受体(IR)，一种跨越细胞膜并在细胞中起关键作用的分子胰岛素信号传导和葡萄糖代谢。

Joslin的研究人员通过使用病毒程序将纤维母细胞“重编程”为诱导多能干细胞，该程序激活了四个共同维持细胞诱导多能干细胞状态的基因。然后，科学家们观察了IR突变的诱导多能干细胞和成纤维细胞的胰岛素信号通路中的基因激活，以及从没有这些突变的人身上提取的相应细胞。

研究发现，与正常细胞相比，IR突变改变了成纤维细胞和诱导多能干细胞中许多基因的表达，“但这种影响在很大程度上取决于细胞类型，”Kahn说。“你可以在成纤维细胞中看到一种表达模式，而在诱导多能干细胞中看到一种不同的表达模式。”

胰岛素是正常干细胞生长和增殖的关键成分。研究表明，胰岛素抵抗也降低了诱导多能干细胞的生长和增殖能力。卡恩说，这种缺陷可能代表了一种以前未被认识到的有助于发展糖尿病的机制，也有助于解释伤口愈合、组织修复甚至贝塔细胞生长等糖尿病患者常见的问题。

“我们下一阶段的研究是将这些诱导多能干细胞转化为肝脏、肌肉和脂肪细胞然后看看我们能否用它们来模拟人体的这些组织，”他说。

卡恩补充说，乔斯林研究小组将研究其中的一个方面胰岛素抵抗2型糖尿病是遗传的，有多少是在环境中获得的，因为在环境中获得的抗性可能会在诱导多能干细胞中消失。