資訊|論壇|病例

搜索

首頁(yè) 醫(yī)學(xué)論壇 專業(yè)文章 醫(yī)學(xué)進(jìn)展 簽約作者 病例中心 快問(wèn)診所 愛(ài)醫(yī)培訓(xùn) 醫(yī)學(xué)考試 在線題庫(kù) 醫(yī)學(xué)會(huì)議

您所在的位置:首頁(yè) > 內(nèi)分泌科醫(yī)學(xué)進(jìn)展 > Science:干細(xì)胞研究給糖尿病治療帶來(lái)新希望

Science:干細(xì)胞研究給糖尿病治療帶來(lái)新希望

2014-10-24 14:39 閱讀:2354 來(lái)源:生物360 責(zé)任編輯:潘樂(lè)樂(lè)
[導(dǎo)讀] 這些在體外誘導(dǎo)而成的人胰島β細(xì)胞在植入糖尿病小鼠動(dòng)物模型體內(nèi)之后產(chǎn)生了大量的胰島素(圖中綠色所示),徹底治好了患病小鼠。

    這些在體外誘導(dǎo)而成的人胰島β細(xì)胞在植入糖尿病小鼠動(dòng)物模型體內(nèi)之后產(chǎn)生了大量的胰島素(圖中綠色所示),徹底治好了患病小鼠。

    Douglas Melton和其他人一樣,早就等不及想要治好糖尿病了。他的兒子在還是小嬰兒時(shí)就患上了這種疾病,他的女兒也在14歲時(shí)被診斷出患有糖尿病。在過(guò)去的這20年里,Melton這名美國(guó)哈佛大學(xué)干細(xì)胞研究所(Harvard Stem Cell Institute)的發(fā)育生物學(xué)家一直都在尋找徹底治愈糖尿病的方法。終于,他們課題組近日?qǐng)?bào)道了一個(gè)新發(fā)現(xiàn),有望能夠徹底治愈糖尿病。他們找到了一種方法,能夠?qū)⑷梭w干細(xì)胞誘導(dǎo)成能夠分泌胰島素的胰島β細(xì)胞。而我們知道,像Melton的兒子和女兒那種1型糖尿病(type 1 diabetes)患者就是因?yàn)轶w內(nèi)的胰島β細(xì)胞被自身免疫反應(yīng)所破壞而致病的。Melton的課題組培養(yǎng)的細(xì)胞和正常的胰島β細(xì)胞一樣,能夠在葡萄糖的**下分泌胰島素。將這些細(xì)胞植入糖尿病小鼠體內(nèi)之后,小鼠的糖尿病也被治好了。

    英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院(Imperial College London)專門(mén)研究胰島β細(xì)胞遺傳學(xué)問(wèn)題的Jorge Ferrer表示,他們整個(gè)糖尿病研究界等待這一天已經(jīng)等得太久了。這種在實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)的細(xì)胞是我們研究糖尿病非常有用的一項(xiàng)工具,Melton也希望這些細(xì)胞最終能夠用來(lái)治療糖尿病患者。

    人體的胰腺每一分、每一秒都在調(diào)整著體內(nèi)的血糖,當(dāng)我們進(jìn)食之后,血糖會(huì)升高,此時(shí)胰腺β細(xì)胞就會(huì)分泌胰島素,幫助人體攝取這些糖份,降低血糖。1型糖尿病患者由于一些未知的原因,他們自身的免疫系統(tǒng)錯(cuò)誤地攻擊并殺死了人體自身的胰腺β細(xì)胞,所以機(jī)體不能產(chǎn)生胰島素,從而患上了糖尿病。他們只能通過(guò)注射經(jīng)過(guò)精確計(jì)算、定量的胰島素來(lái)控制病情。但是這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到正常人胰腺控制血糖的水平,所以科研人員數(shù)十年來(lái)一直都想找到一種好辦法,恢復(fù)糖尿病患者自身的胰腺β細(xì)胞。

    科學(xué)家們?cè)?998年分離得到了人體胚胎干細(xì)胞(human embryonic stem cells, hES cells),在那之后大家也都期望這種細(xì)胞能夠?yàn)橹斡悄虿〕鲆环萘ΑS細(xì)胞是一種全能干細(xì)胞,也就是說(shuō),從理論上來(lái)說(shuō),這種細(xì)胞應(yīng)該能夠分化成為人體內(nèi)的各種細(xì)胞,當(dāng)然就包括胰腺β細(xì)胞。實(shí)際上,科學(xué)家們最開(kāi)始嘗試對(duì)ES細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)分化時(shí)也就是希望得到胰腺β細(xì)胞。后來(lái),科學(xué)家們也用誘導(dǎo)多潛能干細(xì)胞(induced plu**otent stem cells, iPS cells)進(jìn)行過(guò)類似的試驗(yàn),所謂誘導(dǎo)多潛能干細(xì)胞就是以成體細(xì)胞為原料,對(duì)其進(jìn)行重編程操作(reprogram),使其回復(fù)到胚胎干細(xì)胞狀態(tài)的一種細(xì)胞。據(jù)美國(guó)Vanderbilt大學(xué)(Vanderbilt University in Nashville)研究胰腺發(fā)育問(wèn)題的Mark Magnuson介紹,不論用上述這哪種方法,都相當(dāng)困難。

    不過(guò)有好幾個(gè)科研小組都成功地獲得了胰腺β細(xì)胞的前體細(xì)胞,這些細(xì)胞被植入試驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)之后都能夠進(jìn)一步成熟。但是經(jīng)過(guò)6周的時(shí)間,分化成為有功能的β細(xì)胞之后,這些細(xì)胞就再也不能(難以)用于開(kāi)展體外研究了。

    近日發(fā)表在《細(xì)胞》(Cell)雜志上的這篇文章中,Melton等人介紹了一種復(fù)雜的試驗(yàn)“配方”,用這種配方就可以將hES細(xì)胞或iPS細(xì)胞直接誘導(dǎo)分化成成熟的、有功能的胰腺β細(xì)胞。這一突破也得益于Melton實(shí)驗(yàn)室十幾年的辛勤積累。Melton等人曾經(jīng)對(duì)胰腺發(fā)育相關(guān)信號(hào)通路進(jìn)行過(guò)深入的研究。他們根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)室,以及其他實(shí)驗(yàn)室的發(fā)現(xiàn)和成果,開(kāi)發(fā)出了這套配方。據(jù)Melton介紹,其實(shí)也沒(méi)有什么奧秘。這可不像是應(yīng)用發(fā)育生物學(xué)方面的發(fā)現(xiàn)。

    “整套試驗(yàn)操作都是可重復(fù)的,但是整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程比較麻煩。” Melton補(bǔ)充道。干細(xì)胞需要在培養(yǎng)瓶里生長(zhǎng),要使用5種不同的培養(yǎng)基和11種不同的因子,包括蛋白質(zhì)、糖等,而且這些“配料”都需要經(jīng)過(guò)精細(xì)的搭配,就這樣培養(yǎng)35天之后才能得到胰腺β細(xì)胞。不過(guò)Melton也提到,好的一方面就是,使用他們的這種方法,在一個(gè)500毫升的培養(yǎng)瓶里就能夠長(zhǎng)出兩億個(gè)β細(xì)胞。這么多細(xì)胞從理論上來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠治療一位糖尿病患者了。據(jù)Melton介紹,不論是使用iPS細(xì)胞還是hES細(xì)胞,最終的結(jié)果都是差不多的。

    在這些細(xì)胞被用于治療1型糖尿病患者之前,科學(xué)家們還得找到一條方法,避免細(xì)胞被機(jī)體的免疫反應(yīng)排斥掉。因?yàn)閷?dǎo)致患者患上1型糖尿病的自身免疫反應(yīng)也會(huì)殺死這些源自患者自身iPS細(xì)胞的β細(xì)胞,而正常的免疫反應(yīng)則會(huì)殺死來(lái)自其他個(gè)體hES細(xì)胞的β細(xì)胞(這也是不能用異體移植β細(xì)胞的辦法來(lái)治療1型糖尿病的原因)。Melton等人正在想辦法將這些實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的β細(xì)胞包裝起來(lái),或者想辦法讓這些細(xì)胞避開(kāi)機(jī)體的免疫反應(yīng)。

    與此同時(shí),這些實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的β細(xì)胞還可以幫助科學(xué)家們開(kāi)展1型和2型糖尿病相關(guān)的科學(xué)研究。所謂2型糖尿病就是患者體內(nèi)還存在一定量的胰腺β細(xì)胞,但是這些細(xì)胞產(chǎn)生的胰島素不足以滿足機(jī)體的需要。Ferrer認(rèn)為,這項(xiàng)技術(shù)很有可能會(huì)催生出模型系統(tǒng),用來(lái)進(jìn)行糖尿病基礎(chǔ)遺傳機(jī)制相關(guān)的研究,或者用來(lái)開(kāi)發(fā)能夠改善殘存胰腺β細(xì)胞功能的新藥。比如,Melton的實(shí)驗(yàn)室正在使用源自1型和2型糖尿病患者的iPS細(xì)胞系,以及健康對(duì)照人群的iPS細(xì)胞系培育β細(xì)胞,想看看這兩者間是否存在差異,以此來(lái)解釋這兩種糖尿病的區(qū)別。他們還會(huì)用這種細(xì)胞為試驗(yàn)對(duì)象,進(jìn)行藥物篩選的工作,尋找能夠阻止β細(xì)胞損傷,甚至逆轉(zhuǎn)β細(xì)胞損傷的藥物。

    據(jù)Melton介紹,他今年23歲和27歲大的兒子和女兒聽(tīng)到他的科研成果之后都非常高興,但是并不感到吃驚。他們父子的關(guān)系就好像對(duì)調(diào)了一樣,Melton的兒女們只是在溫柔地敦促他:“接著干,快去解決免疫排斥的問(wèn)題吧。”
   相關(guān)閱讀:
  
ADA和ENDO聯(lián)合發(fā)布低血糖和糖尿病共識(shí)報(bào)告
  
專家述評(píng):對(duì)糖尿病營(yíng)養(yǎng)治療作用的再認(rèn)識(shí)


分享到:
  版權(quán)聲明:

  本站所注明來(lái)源為"愛(ài)愛(ài)醫(yī)"的文章,版權(quán)歸作者與本站共同所有,非經(jīng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載。

  本站所有轉(zhuǎn)載文章系出于傳遞更多信息之目的,且明確注明來(lái)源和作者,不希望被轉(zhuǎn)載的媒體或個(gè)人可與我們

  聯(lián)系z(mì)lzs@120.net,我們將立即進(jìn)行刪除處理

意見(jiàn)反饋 關(guān)于我們 隱私保護(hù) 版權(quán)聲明 友情鏈接 聯(lián)系我們

Copyright 2002-2024 Iiyi.Com All Rights Reserved