：多能干细胞转化为胰岛素的β细胞“治愈”1型糖尿病的小鼠
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目前 ， 治疗糖尿病的方法主要是胰岛素注射或者胰岛移植 ， 但是这些治疗方法受到多种因素的限制 ， 如费用昂贵、药物依赖以及移植供体匮乏等 。干细胞是目前糖尿病最具潜在应用价值的治疗方案 ， 最新研究发现基于干细胞的疗法能“迅速治愈”I型糖尿病小鼠 。
糖尿病是一种以高血糖为特征 ， 由致病因素引起胰岛素分泌缺乏或胰岛素抵抗继而引发糖代谢紊乱的疾病 ， 可分为1型糖尿病、2型糖尿病、特殊类型糖尿病和妊娠期糖尿病 。随着疾病的进展 ， 较多病人虽联合多种口服降糖药甚至胰岛素干预 ， 仍不能长期良好控制血糖和防治各种慢性并发症 ， 还存在低血糖和体重增加等风险 ， 治疗现状不容乐观 。近年来 ， 干细胞技术的发展 ， 为糖尿病的细胞治疗带来了新的突破口 。干细胞具有多向分化的潜能和自我更新能力 ， 理论上可以诱导干细胞分化为胰腺细胞进而通过移植来修复或者替代原来受损的胰岛 。最近 ， 一项新研究使用创新技术将人类干细胞转化为产生胰岛素的β细胞 ， 并“迅速治愈”了患有1型糖尿病的小鼠 。
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使用干细胞治愈小鼠的1型糖尿病在1型糖尿病中 ， 错误的自身免疫反应导致免疫系统攻击并破坏胰腺内产生胰岛素的β细胞 。先前的研究指出 ， 人类多能干细胞（hPSC）是治疗1型糖尿病的潜在途径 。从治疗的角度来看 ， 多能干细胞对于研究人员而言很有吸引力 ， 因为它们可以在实验室培养物中自我更新 ， 并且可以分化为多种细胞类型 。研究人员曾使用人类多能干细胞分化为产生胰岛素的β细胞 。但是 ， 它们不能有效地治愈1型糖尿病 。
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这项新研究的主要研究者为圣路易斯华盛顿大学医学院的医学与生物医学工程学助理教授Jeffrey R. Millman博士 ， 他设法克服了先前的这些障碍 。他解释了迄今为止阻碍科学家进步的挑战 。他说：“当您试图将人类干细胞转变为可产生胰岛素的β细胞（或神经元或心脏细胞）时 ， 常见的问题是您还会产生其他不需要的细胞 。”“就β细胞而言 ， 我们可能会获得其他类型的胰腺细胞或肝细胞 。”尽管植入这些不必要的细胞或“脱靶”细胞不会造成任何伤害 ， 但他进一步解释说 ， 创建更多的细胞会抵消治疗上有用的细胞数量 。他说：“获得的脱靶细胞越多 ， 治疗上相关的细胞就越少 。”“您需要大约十亿个β细胞才能治愈一个糖尿病人 。但是 ， 如果您制造的细胞中有四分之一实际上是肝细胞或其他胰腺细胞 ， 而不是需要十亿个细胞 ， 那么您将需要12.5亿个细胞 。这使治愈该疾病的难度提高了25％ 。”所以 ， 新研究使用了一种创新技术来绕过此问题 。研究结果发表在《自然生物技术》杂志上 。
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先进的干细胞技术这项新技术的目标是借助细胞骨架或内部“支架”将人类多能干细胞分化为胰腺细胞 。细胞骨架是一种结构 ， 可以帮助细胞保持形状并提供机械支持 ， 从而使细胞能够移动 ， 分裂和繁殖 。针对这种结构 ， 研究人员可以创建更少的无关细胞 ， 以及功能更好的β细胞 ， 从而帮助控制血糖 。研究人员解释了这种方法的新颖性：“这是一种完全不同的方法 ， 我们的处理方式与以往根本不同 。”干细胞“迅速治愈”严重糖尿病这项研究从人类多能干细胞分化出来的β细胞“胰岛大小的聚集体”移植到1型糖尿病小鼠中 。作者在论文中写道 ， 这种移植程序“迅速逆转了小鼠中严重的糖尿病” 。他们随后强调说 ， 新的干细胞疗法“可以迅速治愈小鼠中已有的糖尿病” ， 并且正常血糖控制维持至少9个月 。Millman 博士强调 ， “我们能够制造出更多的β细胞 ， 这些细胞在小鼠体内的功能更好 ， 其中一些可以治愈超过一年 。”但是 ， 研究人员还解释说 ， 在这项研究投入临床试验之前 ， 还需要更多的深入研究 。
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