新技術或能將幹細胞分化為胰島β細胞 糖尿病細胞替代療法有望開發

2020-12-03 夏天風微涼

近日,國際雜誌Nature Biotechnology上刊登了一項來自德國環境健康研究中心等機構的科學家們的研究報告,他們通過研究開發了一種改進型的多能幹細胞分化技術,其能在體外產生具有良好葡萄糖反應和胰島素分泌的胰腺β細胞。

眾所周知,Ⅰ型糖尿病發生的發生,主要是由於自身免疫性損傷所誘發的分泌胰島素的β細胞的缺失會導致。臨床上胰島細胞移植或能潛在治療Ⅰ型糖尿病,但供體的胰腺卻非常稀少;因此,德國環境健康研究中心等機構科學家們的這一發現,是糖尿病邁向細胞替代治療的重要一步。

據悉,研究人員開發的這種方法,能夠利用高度特異性的胰腺祖細胞來豐富幹細胞的培養,從而促進幹細胞更有針對性地分化為β細胞;研究人員通過聯合研究後,識別出了一種名為CD177的單克隆抗體,其能標記內胚層亞群,從而使其有效並均勻地分化為特定的胰腺祖細胞;

最終,研究人員發現,在內胚層階段利用CD177來豐富幹細胞培養液或能增加特異性胰腺祖細胞的產生,最終就會導致更多成熟功能且能對葡萄糖有效反應的β細胞產生,同時還能改善機體胰島素分泌的模式;並且通過CD177的純化不僅能夠改善所產生的β細胞的異質性和質量,還能增加其臨床安全性。

此外,基於CD177所產生的β細胞與人體內的β細胞較為相似,因此CD177步驟還有可能幫助建立模擬人類胰腺疾病模型系統,這種新型的分化步驟或能幫助研究者產生功能性的β細胞從而用於藥物篩選和新型療法的開發,對於糖尿病等胰腺疾病的治療研究具有重要意義!

幹細胞——糖尿病治療新方向

近年來,隨著人們物質生活的不斷豐富,高糖、高脂肪的飲食模式下,糖尿病的發病率一路高升,且越來越年輕化。在2019年發布的最新版《全球糖尿病概覽》,截止到2019年,在20歲到79歲的人群中,共有約4.63億糖尿病患者,其中我國糖尿病患者數排名第一,總人數約為1.164億人。此外,世界衛生組織也《全球糖尿病報告》中將糖尿病列為一項重要的公共衛生問題,是世界各國要採取行動優先對付的四大非傳染性疾病之一。

因此,全球基於糖尿病療法的相關研究成為了大家關注的熱點。經過無數科學家的們的潛心研究,糖尿病的治療方式也在不斷取得突破,目前已經從傳統的降糖藥物與胰島素注射治療發展到了胰島移植或胰腺移植等治療方法。而近年來,隨著幹細胞療法在幹預人類多種疾病方面的潛力被證實,幹細胞療法成為糖尿病臨床治療研究的重點方向。

總結與展望

大量的臨床研究數據表明,幹細胞在降低血糖,減少胰島素的使用方面具有有效性。它能夠通過分化再生機制以及免疫調節機制,改善胰島抵抗和提高胰島功能,從而實現對糖尿病血糖的控制。此外,幹細胞在預防和改善糖尿病併發症,如糖尿病足、糖尿病腎損傷等方面也極具臨床價值。相信,通過科學家們的進一步探索,幹細胞療法有望成為糖尿病治療的新方向,造福廣大糖尿病患者!對此,你怎麼看?歡迎轉發與留言!

相關焦點

  • Nat Biotechnol:新技術或能將幹細胞成功分化為胰腺β細胞 從而有...
    2020年7月19日 訊 /生物谷BIOON/ --自身免疫性損傷所誘發的分泌胰島素的β細胞的缺失會導致1型糖尿病發生,臨床上胰島細胞的移植或能潛在治療糖尿病,但供體的胰腺卻非常稀少;近日,一項刊登在國際雜誌Nature Biotechnology上的研究報告中,來自德國環境健康研究中心等機構的科學家們通過研究開發了一種改進型的多能幹細胞分化技術
  • 用ES細胞和iPS細胞製造胰腺 旨在發現糖尿病的新療法
    用ES細胞和iPS細胞製造胰腺 旨在發現糖尿病的新療法 - 日本東工大粂昭教授專訪而胰島素是胰腺胰島中β細胞分泌的激素,因此,糖尿病是β細胞功能障礙的原因。目前,胰島素注射、胰腺和胰島移植作為胰島素依賴型糖尿病的治療方法,常常被應用於危重患者。然而,供體不足是移植的一個嚴重問題。在這種情況下,預期是在試管中製造和移植β細胞的再生醫學。
  • 美國探索臍帶間充質幹細胞新療法 有望治癒1型糖尿病
    一旦β細胞被破壞,胰腺將不再產生胰島素。目前,尚無治癒1型糖尿病的方法,治療重點在於控制血糖水平。 1968年,德國科學家Frieden Stein和他的同事在骨髓中發現了間充質幹細胞,特定條件下可以分化為包括神經細胞、成骨細胞、軟骨細胞、肌肉細胞、脂肪細胞在內的多組織系統的細胞,在造血、免疫炎症反應、血管新生等人體重要功能中起重要調節作用。
  • 幹細胞治療糖尿病胰島功能衰竭新臨床成果(中科西部細胞研究院)
    如何逆轉糖尿病狀態下β細胞的去分化是治療2型糖尿病的重要環節。一直以來針對β細胞去分化的治療方法的研究仍然面臨著巨大的挑戰。幹細胞臨床慢性病研究專家黃茂濤教授介紹,在空軍總醫院臨床胰島移植工作的支持下,汪成孝教授團隊經歷近4年的時間,證實了間充質幹細胞可以有效逆轉2型糖尿病人胰島β細胞去分化,並且揭示了其中關鍵的機制,為2型糖尿病胰島功能受損的治療提供了嶄新的證據。
  • 新的胰島細胞移植方法或改善糖尿病治療
    某些1型糖尿病患者會將胰島細胞移植到肝臟中,但這種療法會導致出血、血栓形成、移植物排斥在內的併發症。皮下移植的位置之所以引起關注,是因為這些位置較易抵達和監測,但移植物通常無法存活,因為細胞無法獲得足夠的營養和氧氣。
  • 科學家如何靶向作用胰島組織/細胞來有效治療人類糖尿病?
    除了進行完整的胰腺移植以外,目前治療糖尿病唯一的方法就是進行胰島細胞移植,對於1型糖尿病患者而言,這是一種可行的方法。儘管成千上萬名患者都成功接受了供體的胰島細胞,如果更多的細胞在最初的遷移和運輸過程中能存活下來,那麼患者機體中胰島細胞的存活率和有效的移植率將會大大提高。而研究人員所開發的新技術正能夠解決這一問題。
  • 【科技前瞻】Nature子刊:幹細胞可分化為胰島細胞並助力糖尿病治療
    糖尿病是以高血糖為特徵的一類代謝疾病。目前我國糖尿病患者人數高居世界首位,成年人患病率超過11%。
  • 快訊:幹細胞移植治療2型糖尿病研究進展!
    因此,幹細胞移植有望克服胰島細胞移植的缺陷,成為幹預2型糖尿病的有效手段。幹預2型糖尿病的傳統方法並不令人滿意近年來,中國的糖尿病發病率很嚴重。18歲及以上的成年人樣本中糖尿病的患病率為11.6%,患者人數約為1.2億。 2型糖尿病患者的數量佔糖尿病患者總數的90%以上。
  • 重磅級文章解讀科學家們在細胞分化研究上的新進展!
    【3】繪製出β細胞分化圖譜有望開發出新型糖尿病細胞療法!新聞閱讀:A map of β-cell differentiation pathways supports cell therapies for diabetes胰腺中的胰島包含有分泌胰島素的β細胞和分泌胰高血糖素的α細胞, 胰島素和胰高血糖素是兩種特殊的激素,其能協同作用來調節機體血糖水平, β細胞的破壞和功能異常會導致糖尿病發生,目前並沒有療法能夠阻斷糖尿病進展及其嚴重的血管併發症
  • 胰島細胞皮下移植獲突破 新技術成功逆轉1型糖尿病
    文 | 黎元1型糖尿病是一種自身免疫性疾病,其發病機制是免疫系統錯誤地攻擊胰島β細胞,導致胰島素分泌不足,機體無法維持正常的血糖水平。對於1型糖尿病患者而言,長期注射胰島素並配合血糖監控是必須的治療手段。然而,每天注射不僅會給患者帶來極大的痛苦,還可能會導致低血糖、癲癇和昏迷等併發症,嚴重的可能還會導致死亡。
  • 利用人誘導性多能幹細胞抗擊糖尿病大有可為
    這就是為什麼Teo的研究團隊認為有潛力利用幹細胞的力量來抗擊糖尿病。與體內大多數細胞不同,幹細胞具有自我更新的能力,可以分化為多種細胞類型,包括胰腺β細胞。因此,幹細胞有可能被用來替代糖尿病患者體內已死亡的胰腺β細胞,從而恢復這些患者的胰島素產生和葡萄糖調節能力。
  • 上海科學家利用成體幹細胞在體外重構小鼠「人工胰島」
    近年來,胰島移植作為新興的糖尿病治療方法取得了一定的成功,但供體胰島的嚴重不足極大限制了這種方法的普及。如何源源不斷地獲得可用於移植的胰島β細胞?一種思路是利用器官或組織自身的成體幹細胞,在體外「仿造」有類似功能的器官。器官特有的成體幹細胞會遵循「天然」的分化路徑,在體外合適的培養條件下通過自我更新和分化,形成該器官的功能細胞。
  • 新希望!華盛頓大學成功「逆轉」糖尿病,治癒或將成為現實
    β細胞、與胰島共移植增強胰島存活、保護內源性β細胞、改善胰島β細胞功能等,為治癒糖尿病提供了前提。可以預想,在不久的將來,幹細胞療法將為治療糖尿病的高效手段,幫助數億患者重返健康。如最近發表於《生物技術雜誌》的數據表明,與胰島素強化治療相比,幹細胞治療改善了96%的患者的生活質量。幹細胞分化為功能性β細胞可以提供胰島素獨立性,這種方法可以減少大多數患者在胰島素強化治療最終面臨的臨床併發症。
  • 新研究顯示iPS細胞有望用於治療糖尿病
    新華社東京3月8日電(記者華義)日本再生醫療學會年會上發布的一項新研究顯示,為患有糖尿病的猴子移植由誘導多功能幹細胞(iPS細胞)培育而來的胰島,可以成功降低猴子的血糖值,未來有望在此基礎上開發出治療糖尿病的新方法。  胰島是胰臟中許多大小不等和形狀不定的細胞團,可分泌降低血糖值的胰島素。如體內胰島素分泌不足,則會患上糖尿病。
  • 【學術前沿】斑馬魚胰島β細胞的體內發生和再生
    >摘要:胰島β細胞功能修復和細胞再生是治療糖尿病和高血糖症的重要手段之一。但是目前人胰島β細胞的增殖在體內較難實現。而恢復患者β細胞群功能被認為才是治癒I型和II型糖尿病的「康莊大道」。然而遺體捐獻最終止於免疫排斥,而胚胎幹細胞或者誘導多能幹細胞體外誘導的方法雖然是「亂花漸欲迷人眼」,但大家兜兜轉轉許多年,最後拿到的β樣細胞仍然無法與供體提供的β細胞相提並論(上帝:我的作品豈是這麼好模仿的,愚蠢的人類)。於是人們調整了策略,把β細胞誘導再生的過程放到了體內環境,效果卻有了驚人的提升。
  • 首次鑑定出小鼠胰島成體幹細胞,治癒1型糖尿病值得期待
    在 1 型糖尿病中,機體的免疫系統錯誤地將胰島β細胞當作外來入侵者,對它們進行了無情的破壞。至此,這些胰島β細胞部分或完全失去了產生胰島素的功能,造成體內胰島素絕對缺乏,引起了血糖水平持續升高,於是糖尿病出現了。
  • 維持β細胞身份和功能性成熟:糖尿病幹預新機制
    一系列最新研究提示,2型糖尿病的β細胞功能受損與其無法維持正常的成熟功能狀態有關,主要可以歸結為:(1)β細胞身份的丟失(loss of cell identity),特別是那些成熟β細胞特異性轉錄因子及與功能密切相關蛋白的表達異常;(2)去分化(de-differentiation),定義為成熟β細胞退化到祖細胞或類幹細胞狀態。
  • Nat Metab | 胰島β細胞分化程序和譜系分支
    β細胞的破壞和功能異常會導致糖尿病發生,然而目前並沒有療法能夠直接修復β細胞的數量與功能。幹細胞誘導分化至可移植的胰島β細胞有望成為新型糖尿病細胞療法。此外,幹細胞分化系統也是研究人類胰腺發育的理想工具,該系統可以在很大程度上模擬體內胰腺發育的關鍵發育階段。
  • 糖尿病研究新進展2018年3月1號
    Cell Rep:糖尿病新療法來啦!特殊的胰腺幹細胞有望再生胰腺β細胞對葡萄糖產生反應!近日,一項發表在國際雜誌Cell Reports上的研究報告中,來自邁阿密大學的研究人員通過研究發現,刺激人類胰腺中的祖細胞或能產生對葡萄糖響應的β細胞,相關研究有望幫助研究人員開發針對1型糖尿病的再生細胞療法。
  • 臨床探究丨幹細胞移植療法為2型糖尿病提供新的臨床進展
    幹細胞對糖尿病的5大機制:1、幹細胞的自我更新特性保證其來源可大量擴增;2、幹細胞的分化再生提示可分化為胰島β細胞,替代受損細胞;3、幹細胞的分泌細胞因子調節胰島微環境,改善胰島抵抗;4、幹細胞的免疫調節可減輕胰島炎症反應,提高胰島β細胞功能;5、幹細胞的旁分泌機制可激活機體自身的組織修復能力。