研究人员首次从干细胞中培育出功能齐全的胰腺β细胞
胰岛素是由胰腺细胞产生的重要激素。1型糖尿病是由这些细胞的破坏引起的,这导致患者不得不每天多次注射胰岛素来补充失去的胰岛素。
糖尿病患者可以通过移植恢复胰岛素分泌β细胞从脑死亡器官捐赠者的胰腺中分离出来的。然而,这种治疗方法并没有被广泛推广,因为治愈一个糖尿病患者需要至少两个供体的细胞。
很长一段时间以来,人们一直试图从干细胞中制造出有功能的β细胞,这可能会使这种治疗越来越普遍。然而,迄今为止,由干细胞产生的β细胞还不成熟,调控不佳胰岛素分泌.这也许可以部分解释为什么美国正在进行的基于未成熟细胞的临床试验没有取得突破。
赫尔辛基大学的Timo Otonkoski教授领导的一个研究小组进行了开拓性的努力,以优化由干细胞产生的胰腺细胞的功能。
在最近发表的一篇文章中,该小组首次证明了这一点干细胞能形成与正常细胞相似的细胞吗胰腺胰岛无论在结构上还是功能上。
这篇文章发表在自然生物技术该研究主要由芬兰科学院卓越元干中心资助。
“在我们的研究中,胰岛素研究小组成员Väinö Lithovius说:“这些细胞对葡萄糖水平变化的反应甚至比从器官捐赠者中分离出来的胰岛作为对照更好。”
对β细胞功能最全面的调查
研究人员在细胞培养和小鼠研究中都证明了干细胞来源的β细胞的功能。在后者中,研究人员证明了干细胞衍生的β细胞移植到小鼠开始有效地管理小鼠的葡萄糖代谢。
“老鼠的血糖水平比人类高,大约8-10毫摩尔。在细胞移植后,该水平下降到人类的水平,大约4-5毫摩尔。它保持在这个水平,证明干细胞来源的移植是有调节能力的血糖水平研究人员Jonna Saarimäki-Vire说,她负责细胞移植。
目前发表的关于β细胞功能的调查是该领域最全面的:除了胰岛素分泌,研究人员还调查了调节胰岛素分泌的系统的功能,包括代谢和离子通道,也将这些发现与发育过程中发生的基因表达联系起来。
“我们的研究将有助于进一步改善干细胞胰岛的生产,这将使它们更容易用于疾病建模和细胞治疗,”Timo Otonkoski说。
乌普萨拉大学的Anders Tengholm教授对这项研究做出了贡献,他说:“我相信国际学术界重视我们验证干细胞胰岛作为糖尿病研究和细胞治疗工具的努力。”