【Nature子刊】1型糖尿病新突破：新方法竟使胰岛β细胞的分化率高达80%？|1型糖尿病|多能干细胞|细胞|胰岛素|胰腺

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作者：Catalina

导言：在过去的二十年中，作为治疗糖尿病的胰岛β细胞替代疗法领域已经取得了巨大的进步。现在，科学家们发现了化学组合增强人多能干细胞衍生的3D胰腺祖细胞簇向功能性β细胞，可使β细胞的分化率高达80%。

1型糖尿病是因为患者身体胰岛素代谢不够或欠缺而造成的，一般状况下，糖尿病患者胰岛β细胞被毁坏达80%之上，且目前尚无治愈方法，对大多数患者来说都很难控制。

近日，索尔克研究所 (Salk Institute)的研究人员在顶级期刊《Nature Communications》上发表了题为 “ Chemical combinations potentiate human pluripotent stem cell-derived 3D pancreatic progenitor clusters toward functional β cells ”的论文。他们开发出一种新的高效制造胰岛β细胞的方法：十种化学物质增强人多能干细胞衍生的3D胰腺祖细胞簇向功能性β细胞，可使β细胞的分化率高达80%。

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。

干细胞是可以无限扩增、自我复制更新等特性的原始细胞群体，存在于人体的各个部位，并且鉴于其卓越的再生能力正被用于各种疾病的治疗。近年来，已经对干细胞在治疗糖尿病和相关并发症方面的治疗潜力进行了广泛研究。

β细胞是身体胰岛素代谢的流行代谢细胞。干细胞根据对胰岛的修补，能够①使胰岛造成新的胰岛β细胞；②根据对胰岛β细胞的立即修补，使其具备代谢胰岛素的作用；③根据干细胞所造成的因素，刺激性胰岛β细胞再造。另外，根据干细胞的移殖，能够提升细胞内运糖蛋白的敏感度，推动胰岛蛋白激酶与胰岛素的融合，减少胰岛素的抵御功效，从而做到根治糖尿病的目的。

在过去的二十年中，作为治疗糖尿病的胰岛β细胞替代疗法领域已经取得了巨大的进步。在此研究中，研究人员将人类多能干细胞(hPSCs) 衍生的胰腺祖细胞聚集到 3D 结构中。他们还使用各种生长因子和化学物质，模拟胰腺的发育过程，逐步诱导 hPSCs进入β细胞。

通过系统研究，他们采取了一种分阶段的方法来制造β细胞，发现有10 种化学物质不仅在 3D 细胞簇中保留了胰腺祖细胞，而且还增强了它们对 NKX6.1+/INS+ β 细胞的潜力。也就是说，化学组合增强人多能干细胞衍生的3D胰腺祖细胞簇向功能性β细胞，可使β细胞的分化率高达80%。

十种化学物质，即 LDN （BMP 信号抑制剂）、T3 （甲状腺激素）、RA、SANT1 （an inhibitor of sonic hedgehog signaling）、Repsox （ALK5 抑制剂）、ZnSO 4、（2S,5S）-( E,E)-8 -(5-(4-(三氟甲基)苯基)-2,4-戊二烯酰氨基)苯内酰胺（TPB，一种蛋白激酶 C 激活剂）、EGF、NICO （一种维生素 B3 ）和γ-氨基丁酸（GABA，一种神经递质）。

另一个问题是，如果未分化的细胞留在混合中，它们最终可能变成另一种不需要的细胞。为了使基于细胞的治疗最终成为患者的可行选择，重要的是让这些细胞更容易制造，研究人员找到一种方法来优化这一过程。