过早的细胞分化导致胰腺发育障碍

芬兰赫尔辛基大学的研究人员发现了一种机制，通过STAT3基因突变导致胰腺发育障碍和婴儿糖尿病。

新生儿糖尿病(NDM)，或发生在6个月以下婴儿的糖尿病，是一种罕见的糖尿病，由对糖尿病发育或功能至关重要的基因突变引起β细胞．在大约一半的病例中，这种疾病成为永久性疾病(PNDM)。迄今为止，已有超过20个基因的突变被确定为导致新生儿糖尿病的永久性变异。

与1型糖尿病不同的是，NDM患者通常没有与糖尿病相关的自身抗体。然而，最近发现，激活STAT3基因的突变可能导致新生儿糖尿病，其中包括强烈的自身免疫现象。

最强烈激活STAT基因的突变(K392R)被发现会导致最严重的糖尿病新生儿糖尿病．这种突变是2014年在一名芬兰患者身上发现的，这名患者出生时β细胞抗体水平很高，胰腺发育不全。患者后来在不同器官出现多种自身免疫性表现。

由Timo Otonkoski教授领导的一项新研究，通过使用诱导的方法检测了STAT3突变对胰腺发育的影响多能干细胞(iPS)来源于患者的皮肤细胞．这项研究发表在细胞的报道．

从皮肤细胞中产生的iPS细胞被分化成胰岛细胞通过一种复杂的体外方法来反映人类胰腺的正常发育。在分化之前，使用CRISPR-CAS9基因组编辑修复患者细胞中的点突变。在此之后，有可能比较两种基因相似的细胞在胰腺发育过程中患者细胞的分化情况:一种是携带疾病突变的患病细胞，另一种是通过基因组编辑修复后恢复健康的细胞。

结果表明，患者细胞产生的STAT3蛋白突变导致胰腺祖细胞过早分化为产生胰岛素或胰高血糖素的内分泌细胞。结果在细胞培养和移植到小鼠的细胞中都很明显，这使得研究人员能够研究细胞的发育细胞持续更久。

“我们发现的突变的STAT3蛋白机制的影响解释了胰腺发育不全和糖尿病的早期发作，即使没有自身免疫机制造成的损害，”Jonna Saarimäki-Vire说，博士后研究员和文章的第一作者。

奥通考斯基教授和负责基因组编辑的研究员迭戈·巴尔博亚(Diego Balboa)指出，尽管这种突变很罕见，但这项研究的影响更广泛。

“这些结果揭示了STAT3基因对胰腺发育的未知意义。我们还成功地使用了新的干细胞技术基因组编辑能够对潜在疾病机制进行高精度分析的方法突变．我们打算在未来使用同样的方法来研究其他糖尿病基因。”

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