科学家瞄准人类胃细胞进行糖尿病治疗

根据 Weill Cornell Medicine 研究人员的一项临床前研究，来自人类胃部的干细胞可以转化为分泌胰岛素以应对血糖水平升高的细胞，这为治疗糖尿病提供了一种有前途的方法。

在这项于 4 月 27 日发表在《自然细胞生物学》杂志上的研究中，研究人员表明，他们可以从人体胃组织中提取干细胞，并以惊人的高效率将它们直接重新编程为与胰腺胰岛素分泌细胞 β 非常相似的细胞。细胞。这些细胞的小组移植逆转了糖尿病小鼠模型中的疾病迹象。

“这是一项概念验证研究，为我们开发基于患者自身细胞的 1 型糖尿病和严重 2 型糖尿病的治疗方法奠定了坚实的基础，”该研究的资深作者、教授 Joe Zhou 博士 说。再生医学博士和威尔康奈尔医学院哈特曼治疗器官再生研究所的成员。

胰岛素是一种调节血糖水平的激素——没有它，血糖会变得过高，从而导致糖尿病及其许多并发症。估计有 160 万人患有 1 型糖尿病，这是由于自身免疫攻击破坏了胰腺中的 β 细胞。由于严重的 2 型糖尿病，至少有数百万其他人缺乏足够的 β 细胞。目前在这种情况下的治疗方法包括手动和可穿戴泵注射胰岛素，这有很多缺点，包括疼痛、可能低效的葡萄糖控制以及必须佩戴笨重的设备。

生物医学研究人员旨在以更自然的方式取代 β 细胞的功能，即移植像 β 细胞一样工作的人类细胞：自动感应血糖水平并根据需要分泌胰岛素。理想情况下，这种移植将使用患者自己的细胞，以避免移植排斥的问题。

15年多来，周博士一直在为实现这一目标而努力。在作为博士后研究员的早期实验中，他发现普通胰腺细胞可以通过强制激活三种转录因子(或控制基因表达的蛋白质)导致随后激活所需的基因，从而将普通胰腺细胞转变为产生胰岛素的 β 样细胞。正常β细胞的发育。在 2016 年的一项 研究中，同样是在老鼠身上，他和他的团队表明，胃中的某些干细胞，称为胃干细胞，对这种三因子激​​活方法也高度敏感。

“胃会产生自己的激素分泌细胞，而胃细胞和胰腺细胞在发育的胚胎阶段是相邻的，所以从这个意义上说，胃干细胞如此容易地转化为 β 样胰岛素也就不足为奇了-分泌细胞，”周博士说。

使用人胃干细胞重现这些结果的尝试因各种技术障碍而放缓，人胃干细胞可以通过称为内窥镜检查的门诊手术相对容易地从患者身上移除。然而，在这项由第一作者、威尔康奈尔医学院医学分子生物学讲师黄晓峰博士领导的新研究中 ，研究人员终于取得了成功。

在将人类胃干细胞转化为类 β 细胞后，该团队将这些细胞培养成称为类器官的小簇，发现这些类器官组织很快对葡萄糖变得敏感，并分泌胰岛素。当移植到糖尿病小鼠体内时，类 β 类器官的功能主要与真正的胰腺 β 细胞一样，分泌胰岛素以响应血糖升高，从而保持血糖水平稳定。只要研究人员对其进行监测(六个月)，移植物也会一直工作，这表明它们具有良好的耐用性。

周博士表示，他和他的实验室还需要通过各种方式优化他们的方法，才能考虑将其用于临床。必要的改进包括增加用于移植到人类的 β 细胞生产规模的方法，以及改造 β 样细胞以使其不易受到最初消灭 1 型糖尿病患者 β 细胞的免疫攻击类型的影响。

最终，研究人员希望开发出一种技术，能够相对容易地从患者身上采集胃干细胞，然后在数周后移植能够调节血糖水平且无需进一步药物治疗的胰岛素分泌类器官。