科学家们正在开发一种有前途的治疗 1 型糖尿病的方法，方法是使用干细胞来制造可以替代无功能胰腺细胞的胰岛素生成细胞（称为 β 细胞）。

1 型糖尿病是当胰腺不能产生足够的胰岛素来控制血液中的葡萄糖水平时出现的，是一种目前无法治愈且大多数患者难以控制的疾病。索尔克研究所的科学家们正在开发一种很有前途的治疗方法：使用干细胞来制造可以替代无功能胰腺细胞的胰岛素生成细胞（称为 β 细胞）。

在 2021 年 6 月 7 日发表在期刊上的一项研究中 自然通讯, 研究人员报告说，他们已经开发出一种新的方法来创建比以前的方法更有效的 β 细胞。此外，当这些 β 细胞在 1 型糖尿病小鼠模型中进行测试时，动物的血糖在大约两周内得到控制。

“干细胞是一种非常有前途的方法，可用于开发许多细胞疗法，包括更好地治疗 1 型糖尿病，”该论文的资深作者 Salk 教授 Juan Carlos Izpisua Belmonte 说。 “这种制造大量安全和功能性 β 细胞的方法是向前迈出的重要一步。”

在目前的工作中，研究人员从人类多能干细胞 (hPSC) 着手。这些细胞可来源于成人组织（通常是皮肤），有可能成为成人体内发现的任何类型的细胞。研究人员使用各种生长因子和化学物质，以模拟胰腺发育的逐步方式将 hPSC 诱导成 β 细胞。

在实验室中从 hPSC 生产 β 细胞并不新鲜，但过去这些珍贵细胞的产量一直很低。使用现有方法，只有大约 10% 到 40% 的细胞变成 β 细胞。相比之下，用于从 hPSC 创建神经细胞的技术的产率约为 80%。另一个问题是，如果未分化的细胞留在混合物中，它们最终可能会变成另一种不需要的细胞。

“为了使基于 β 细胞的治疗最终成为患者可行的选择，重要的是使这些细胞更容易制造，”贝尔蒙特实验室前成员、共同第一作者刘海松说。 “我们需要找到一种方法来优化流程。”

为了解决这个问题，研究人员采取了逐步的方法来创建 β 细胞。他们确定了几种对诱导 hPSC 成为更特化细胞很重要的化学物质。他们最终确定了几种化学混合物，可使 β 细胞产量高达 80%。

他们还研究了这些细胞在实验室中的生长方式。 “通常细胞在平板上生长，但我们允许它们在三个维度上生长，”共同第一作者、贝尔蒙特实验室的博士后研究员 Ronghui Li 说。以这种方式培养细胞会在细胞之间创造更多的共享表面积，并允许它们相互影响，就像它们在人类发育过程中一样。

细胞创建后，它们被移植到 1 型糖尿病小鼠模型中，该模型小鼠具有改良的免疫系统，不会排斥移植的人类细胞。 “我们发现，在两周内，这些老鼠的高血糖水平降低到正常范围内，”共同第一作者、贝尔蒙特实验室的研究员 Hsin-Kai Liao 说。 “移植的 hPSC 衍生的 β 细胞具有生物学功能。”

研究人员将继续在实验室研究这项技术，以进一步优化 β 细胞的生产。在人体临床试验开始之前，需要更多的研究来评估安全性问题。研究人员说，这篇论文中报道的方法也可能有助于开发专门的细胞来治疗其他疾病。

材料 由...提供 索尔克研究所.