【Nature子刊】1型糖尿病新突破：新方法竟使胰島β細胞的分化率高達80%？

發表時間：2021-06-17 16:57作者：杭吉干細胞科技

導讀	在過去的二十年中，作為治療糖尿病的胰島β細胞替代療法領域已經取得了巨大的進步。現在，科學家們發現了化學組合增強人多能干細胞衍生的3D胰腺祖細胞簇向功能性β細胞，可使β細胞的分化率高達80%。

1型糖尿病是因為患者身體胰島素代謝不夠或欠缺而造成的，一般狀況下，糖尿病患者胰島β細胞被毀壞達80%之上，且目前尚無治愈方法，對大多數患者來說都很難控制。

近日，索爾克研究所(Salk Institute)的研究人員在頂級期刊《Nature Communications》上發表了題為“Chemical combinations potentiate human pluripotent stem cell-derived 3D pancreatic progenitor clusters toward functional β cells”的論文。他們開發出一種新的高效制造胰島β細胞的方法：十種化學物質增強人多能干細胞衍生的3D胰腺祖細胞簇向功能性β細胞，可使β細胞的分化率高達80%。

此外，當這些β細胞在1型糖尿病小鼠模型中進行測試時，動物的血糖在大約兩周內得到控制。

干細胞是可以無限擴增、自我復制更新等特性的原始細胞群體，存在于人體的各個部位，并且鑒于其卓越的再生能力正被用于各種疾病的治療。近年來，已經對干細胞在治療糖尿病和相關并發癥方面的治療潛力進行了廣泛研究。

β細胞是身體胰島素代謝的流行代謝細胞。干細胞根據對胰島的修補，能夠

①使胰島造成新的胰島β細胞；
②根據對胰島β細胞的立即修補，使其具備代謝胰島素的作用；
③根據干細胞所造成的因素，刺激性胰島β細胞再造。另外，根據干細胞的移殖，能夠提升細胞內運糖蛋白的敏感度，推動胰島蛋白激酶與胰島素的融合，減少胰島素的抵御功效，從而做到根治糖尿病的目的。

在過去的二十年中，作為治療糖尿病的胰島β細胞替代療法領域已經取得了巨大的進步。在此研究中，研究人員將人類多能干細胞(hPSCs)衍生的胰腺祖細胞聚集到 3D 結構中。他們還使用各種生長因子和化學物質，模擬胰腺的發育過程，逐步誘導hPSCs進入β細胞。

通過系統研究，他們采取了一種分階段的方法來制造β細胞，發現有10 種化學物質不僅在 3D 細胞簇中保留了胰腺祖細胞，而且還增強了它們對 NKX6.1+/INS+ β 細胞的潛力。也就是說，化學組合增強人多能干細胞衍生的3D胰腺祖細胞簇向功能性β細胞，可使β細胞的分化率高達80%。

十種化學物質，即 LDN（BMP 信號抑制劑）、T3（甲狀腺激素）、RA、SANT1（an inhibitor of sonic hedgehog signaling）、Repsox（ALK5 抑制劑）、ZnSO4、（2S,5S）-(E,E)-8-(5-(4-(三氟甲基)苯基)-2,4-戊二烯酰氨基)苯內酰胺（TPB，一種蛋白激酶 C 激活劑）、EGF、NICO（一種維生素B₃）和γ-氨基丁酸（GABA，一種神經遞質）。