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一项新的研究进展,为糖友们带来好消息
"作者|摩西
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世界卫生组织报告称,在过去的25年里,由于肥胖、老龄化和人口增长,世界糖尿病病例增加了近四倍,截至目前,全球患有糖尿病人数将攀升至4.22亿人。
波士顿自体胰岛替代计划
年,医院已经与哈佛干细胞研究所和生物技术公司Smma合作,进行个性化的细胞治疗临床试验。这是全美多项皆在进展的细胞生物疗法之一。
在1型糖尿病病人中,免疫系统攻击分泌胰岛素的胰腺细胞,称为β细胞。目前替代受损组织的方法是将β细胞从死亡的捐献者体内取出移植到病人体内,但面对每年新增的数百万1型糖尿病患者来说,供给量是远远不够的,而且病人的身体有时会排斥供体细胞。
一项名为“波士顿自体胰岛替代计划”的临床实验正在开展,计划宣称可以提供足够高质量的β细胞来治疗新增的病人。医生将从自志愿者血液中的提取干细胞,并用于自身治疗,从而来避免排斥的风险。
首期临床试验已经开始,研究人员打算将这些细胞移植到因胰腺炎或其他疾病而切除胰腺的患者体内。如果治疗证明是有效和安全的,医生可以对糖尿病患者进行另一项研究。
作为合作的一部分,医院和乔斯林糖尿病中心的临床医生将招募病人。达纳-法伯癌症研究所的专家将从病人自己的血细胞中提取干细胞--培养分化出诱导多能干细胞--并诱使它们成为β细胞。(医院的医生随后将进行移植手术,由那医院的专家监督病人及其进展情况)
该项目参考自哈佛干细胞研究所联合主任道格拉斯·梅尔顿(DouglasMlton)的研究,他率先开创了将干细胞转化为β细胞。
?哈佛大学研究员道格拉斯·梅尔顿(DouglasMlton)开发了一种从干细胞开始的过程,产生分泌胰岛素的胰腺细胞。图:分泌胰岛素的胰腺细胞[1]
不仅仅是哈佛大学,目前全球各大科研机构也在开展糖尿病的细胞治疗研究,来自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杰弗里·米尔曼(JffryR.Millman)博士所带领研究小组,使用一种创新的技术将人类干细胞转化为分泌胰岛素的β细胞。这些细胞在小鼠体内迅速治愈了1型糖尿病,并持续了9个月。
之前我们提到过,1型糖尿病患者体内有缺陷的自身免疫反应会促使免疫系统攻击和破坏胰腺内产生胰岛素的β细胞。
有相关研究指出,从治疗的角度来看,人类多能干细胞(HPSCs)对于研究人员来说是一个很有吸引力的选择,因为这些细胞可以在实验室培养中自我更新,并能分化成多种细胞类型。但研究人员以前曾使用hPSCs来制造分泌胰岛素的β细胞.然而却不能有效地治疗1型糖尿病。
杰弗里·米尔曼博士是这项新研究的首席研究员,他设法克服了以前的这些障碍。
他解释说,“当你试图将人类干细胞转化为分泌胰岛素的β细胞--或神经元及心脏细胞时,一个常见的问题是,你还会产生你不想要的其他细胞。”
“在分化β细胞的情况下,我们可能会得到其他类型的胰腺细胞或肝细胞。”尽管植入这些不必要的或“非目标”的细胞不会造成任何伤害,米尔曼进一步解释说,这些更多的“非目标”细胞抵消有用细胞的数量及治疗效果。
“你需要大约10亿个β细胞来治疗糖尿病患者。但如果你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10亿个细胞,你将需要12.5亿个细胞。这使治疗这一疾病的难度增加了25%。”
尖端干细胞技术
这项新技术以hPSC的细胞骨架或内部“支架”为靶点,引导其分化为胰腺细胞。(这种细胞骨架是一种结构,帮助细胞保持其形状,并提供机械支持,允许细胞移动,分裂和繁殖)。针对这一结构,研究人员可以创造更少的无关细胞和功能更好的β细胞来帮助控制血糖。
米尔曼解释了这种方法的新颖性,他说:“这是一种完全不同的方法,我们的方式完全不同。”“在此之前,我们会识别各种蛋白质和因子,并将它们洒在细胞上,看看会发生什么。”由于我们已经更好地理解了信号,所以我们能够减少这个过程的随机性。”
干细胞“快速治愈”严重糖尿病
米尔曼和研究小组将由hPSC分化出来的β细胞的“胰岛大小的聚集体”移植到1型糖尿病小鼠体内。(胰岛是位于胰腺的细胞群。其中一些细胞是分泌胰岛素的β细胞)
?如图所示,人类干细胞可以转化为分泌胰岛素的β细胞.移植数十亿这样的细胞可能很快就能治愈1型糖尿病。
作者在他们的论文中写道,这种移植过程“迅速逆转了小鼠先前存在的严重糖尿病”。这种逆转发生的速度与人胰岛相似,血糖正常控制至少维持9个月。
“我们能够制造出更多的β细胞,这些细胞在老鼠体内的功能也更好,其中一些细胞已经治愈一年多了。”--杰弗里·米尔曼
首席调查员继续报告重大调查结果:“这些老鼠患有非常严重的糖尿病,血糖浓度超过每升血液毫克(mg/dL),这对一个人来说是致命的。当我们给老鼠注射胰岛素分泌细胞时,他们的血糖水平在2周内恢复到正常水平,并维持了好几个月。”
然而,研究人员也解释说,在这项研究能够帮助人类之前,还有几个步骤要做。首先,必须在体型较大的动物身上测试这些细胞,然后找到一种方法,使这项新技术能够为每年新增数百万患有1型糖尿病的患者制造出数十亿细胞。
国内相关领域进入快车道
从以上两项研究中能够看出,将干细胞用于糖尿病治疗上很有前景。其实不仅在国外,近几年我国的干细胞技术发展也进入了快车道。
例如,青岛大学内分泌科早在年就开展了,利用人脐带间充质干细胞静脉输注治疗糖尿病的临床研究,两位患者接受干细胞治疗后,胰岛功能得到明显改善;
医院年2月至年12月,对30例2型糖尿病患者,(其中男18例,女12例,平均年龄为(40±5)岁,糖尿病病程平均为(5±2)年)进行脐带间充质干细胞静脉回输治疗,三个月后,患者的糖化血红蛋白降低;空腹C肽和餐后2h的C肽升高;空腹血糖和餐后2h血糖从移植前的(8.54±2.61)mmol/L和(13.70±3.20)mmol/L降低为(7.13±1.81)mmol/L和10.30±2.71)mmol/L,所有使用胰岛素治疗的21例患者中,胰岛素减量超过50%的为11例,有1例完全停用胰岛素,其余9例患者均有不同程度的减少。
由此可见,将干细胞技术用于糖尿病的治疗极具前景,尤其是在干细胞家族中备受
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