胃干细胞有望成为治疗糖尿病的手段

胃干细胞有望成为治疗糖尿病的手段人类胃部分泌胰岛素的器官在分子和功能上与胰岛相似。红色：c-肽，是促胰岛素的副产品。绿色：胰高血糖素（通常由胰腺的α细胞产生）和体肽和胃泌素（通常由胃细胞产生）。蓝色：DAPI，标记细胞核。图片由黄晓峰提供。尽管1型糖尿病的确切原因尚不清楚，但人们认为它是由一种自身免疫反应引起的，即身体攻击并破坏了胰腺的β细胞，即产生胰岛素的细胞。多年来，研究人员一直在研究如何通过使用干细胞来创造产生胰岛素的细胞来取代被免疫系统破坏的细胞来"治愈"糖尿病。人类肠道中的干细胞，即胃干细胞每隔五至七天就会完成再生我们肠道内壁的非凡壮举。它们还分化成肠道特定组织，包括分泌激素的肠道内分泌细胞（EECs）。能够产生分泌激素胰岛素的EECs，对于那些β细胞已经停止产生或没有产生足够的胰岛素的1型糖尿病患者来说，具有很大的治疗价值。现在，威尔康奈尔医学院的研究人员已经实现了这一目标，将人类胃干细胞转化为分泌胰岛素的细胞，这些细胞对血糖水平的反应与健康的胰腺β细胞一样。该研究的通讯作者JoeZhou说："胃会制造自己的激素分泌细胞，而胃细胞和胰腺细胞在胚胎发育阶段是相邻的，所以从这个意义上说，胃干细胞能够如此轻易地转化为类似β细胞的胰岛素分泌细胞，并不完全令人惊讶。"这是Zhou15年多来一直努力实现的目标。通过早期的实验，他发现他可以通过强制激活三个转录因子（控制基因表达的蛋白质），将小鼠的普通胰腺细胞转化为分泌胰岛素的β细胞。2016年，再次使用小鼠，他和他的研究团队发现，胃干细胞也对这种三因子激活方法高度敏感。在目前的研究中，研究人员通过一种简单的非手术程序，即内窥镜检查，将一根带有摄像头的细软管（内窥镜）通过口腔插入胃部，取出胃干细胞。内窥镜上安装了一个工具，使操作者能够提取组织样本。在将胃干细胞转化为被称为胃胰岛素分泌细胞（GINS）的β样细胞后。研究人员将它们培育成被称为器官的小集群，他们发现，这些细胞在10天内对葡萄糖变得敏感，并通过分泌胰岛素做出反应。当GINS被移植到糖尿病小鼠体内时，它们的行为很像真正的胰腺β细胞，通过分泌胰岛素对血糖的上升作出反应，以保持血糖水平的稳定。移植的细胞在研究人员监测的6个月时间里继续产生胰岛素。他们说，这表明它们的稳健性。这是一项概念验证研究，为开发基于患者自身细胞的1型糖尿病和严重2型糖尿病的治疗方法奠定了基础。2021年，全世界估计有840万1型糖尿病患者。到2040年，这一数字预计将上升到1350万至1740万之间。目前，1型糖尿病患者用胰岛素治疗他们的病情，手动注射或使用可穿戴的胰岛素泵连续注射。一些晚期2型糖尿病患者需要服用胰岛素来补充他们身体的不足水平。研究人员说，移植由患者干细胞产生的胰岛素分泌细胞是改善β细胞功能的一种更自然的方式，并将减少移植排斥问题。研究人员将在推进临床试验之前优化他们的方法，包括增加用于人类移植的β样细胞生产规模。重要的是，他们正在努力修改这些细胞，使它们不那么容易受到免疫系统的攻击，这种攻击会破坏1型糖尿病患者的β细胞。该研究发表在《自然-细胞生物学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1361847.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1361847.htm

世界首例自体再生胰岛移植成功 25年糖尿病病史患者被治愈

世界首例自体再生胰岛移植成功25年糖尿病病史患者被治愈这是国际上首次利用干细胞来源的自体再生胰岛移植，成功治愈胰岛功能严重受损糖尿病的病例报道。论文截图。糖尿病严重威胁人类健康，患者长期血糖控制不佳可导致失明、肾衰竭、心脑血管意外、截肢等严重并发症，甚至可造成酮症酸中毒或无意识低血糖而致死。中国是糖尿病第一大国，患者多达1.4亿，其中约四千万需终身依赖胰岛素注射治疗。血糖难以控制的严重患者，只有通过从捐献的胰腺中提取胰岛组织并微创注射的移植疗法方可有效治疗，从而避免并发症的进展。然而，受制于供体严重匮乏、胰岛分离技术复杂等因素，目前临床需求很难满足。因此，如何在体外规模化地再生人胰岛组织，成为一项世界性的学术难题，并得到广泛关注。上海长征医院器官移植中心主任殷浩教授表示，相关科研团队历经十余年研究，利用患者血液PBMC重编程为自体iPSC细胞，并使用国际首创技术使之转变为“种子细胞”即内胚层干细胞(Endodermstemcell,EnSC)，最终实现在体外再造胰岛组织(E-islet)。该项技术已趋于成熟，是再生医学治疗糖尿病领域的重大突破。该项技术的首例受益者为59岁男性，有25年2型糖尿病病史，并发展为终末期糖尿病肾病(尿毒症)，2017年6月出现终末期糖尿病肾病并接受肾移植。但由于其胰岛功能近乎衰竭，每天需要多次注射胰岛素，未来存在极大的糖尿病严重并发症风险。2021年7月19日，由于对低血糖的担忧以及考虑血糖控制不佳对供体肾脏长期生存的不利影响，该患者在上海长征医院接受了自体再生胰岛移植治疗，术后第11周即开始完全脱离外源胰岛素，其口服降糖药(拜糖平、二甲双胍)术后逐步减量，并在第48周和56周实现彻底撤药，目前该患者已彻底脱离胰岛素长达33个月。殷浩称，此后该患者空腹及餐后C肽等关键指标较术前显著提高，证实胰岛功能得到有效恢复；肾脏功能等随访指标均处于正常范围，也提示该疗法可避免糖尿病并发症的进展。总的来说，这是国际上首次使用自体衍生胰岛治疗胰岛功能受损的T2D患者的人体组织替代疗法。长征医院透露，除了首例严重2型糖尿病患者，上述联合团队也成功开展并治愈了多例脆性1型糖尿病患者。殷浩表示，未来团队将聚焦干细胞来源再生胰岛组织的相关研究，进一步开发无需免疫抑制的“通用型”再生胰岛组织，从而为广大长期依赖胰岛素注射的糖尿病患者提供新的治愈疗法。上海长征医院殷浩教授、石勇铨教授、董伟华教授，中国科学院程新教授及上海仁济医院张明教授为论文共同通讯作者；中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)吴佳颖、付天龙、聂螣騛、魏同坤，长征医院李拓、郭猛、季峻松、孟小茜为论文共同第一作者。（记者李佳蔚）...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429966.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1429966.htm

我国科学家证明 2 型糖尿病新疗法可降低中风和心衰风险

我国科学家证明2型糖尿病新疗法可降低中风和心衰风险糖尿病患者众多且易发多种并发症，其中约90%属于2型糖尿病。由安徽医科大学翁建平教授领衔的中国科学技术大学、南方医科大学和北京大学联合研究团队，通过24年对全国5424名2型糖尿病患者的治疗观察，首次证明采用新型“早期胰岛素”疗法的患者，比接受传统“阶梯式”疗法的患者，中风发病风险降低31%，心力衰竭住院风险降低28%。（新华社）

治疗糖尿病的植入物成功产生氧气支持胰岛细胞

治疗糖尿病的植入物成功产生氧气支持胰岛细胞在大多数人体内，胰岛细胞产生维持适当血糖水平所需的胰岛素。不幸的是，1型糖尿病患者的免疫系统会破坏这些细胞，因此必须手动向血液中注射胰岛素。替代注射胰岛素的方法之一是植入从尸体上提取的胰岛细胞或从干细胞中提取的胰岛细胞。虽然在许多情况下这样做确实有效，但患者必须终生服用免疫抑制剂，以防止这些细胞被排斥。科学家们尝试将胰岛细胞包裹在微小的柔性植入物中，使细胞不受宿主免疫系统的影响，但仍允许这些细胞产生的胰岛素扩散到血液中。不过，这些植入物也会阻止维持生命的氧气进入细胞，这意味着这些细胞的寿命不会太长。一些植入物通过加入预装氧舱或产生氧气的化学试剂来解决这一缺陷。不过，随着时间的推移，氧气和试剂都会耗尽，因此必须更换或重新填充植入物。麻省理工学院和波士顿儿童医院的一个团队最近开发出一种新设备，以寻求一种更长期的替代方法。该装置中装有数十万个胰岛细胞和质子交换膜，质子交换膜能将水蒸气（自然存在于人体中）分成氢气和氧气。氢气无害扩散，而氧气则进入植入体的储存室。然后，储存室中的透气薄膜允许氧气流向含有胰岛细胞的储存室。图为植入体浸没在水中，产生氧气（下）和氢气（上）气泡麻省理工学院/波士顿儿童医院的ClaudiaLiu和SiddharthKrishnan博士触发水蒸气分裂作用需要一个很小的电压，这个电压可以通过无线方式从外部磁线圈传递到植入体的天线。线圈可以粘附在病人的皮肤上，紧邻植入部位。在对糖尿病小鼠进行的试验中，一组小鼠的皮下被植入了完全制氧型装置，另一组小鼠则接受了仅含有胰岛细胞的非制氧型装置。虽然两组啮齿动物最初的表现都很好，但非供氧组在大约两周内出现了高血糖。目前的计划是在更大的动物身上进行试验，然后在人身上进行临床试验。希望这项技术还能用于生产其他类型的治疗蛋白质，以治疗其他疾病。事实上，该设备已被用于支持细胞产生促红细胞生成素，这是一种刺激红细胞生成的蛋白质。这项研究的资深作者、麻省理工学院的丹尼尔-安德森教授说："有多种疾病的患者需要外源性地摄入蛋白质，有时甚至非常频繁。如果我们能用一种能长期发挥作用的单一植入物取代每隔一周输液一次的需要，我认为这确实能帮助很多病人"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385065.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1385065.htm

可实现自我调整的胰岛素被证明对1型糖尿病患者很有希望

可实现自我调整的胰岛素被证明对1型糖尿病患者很有希望一型糖尿病（T1D）是一种自身免疫性疾病，身体的免疫系统会攻击胰腺中产生胰岛素的β细胞，从而使胰岛素产生得很少或没有。T1D的确切原因不明，但被认为是由遗传和一些病毒引起的。治疗T1D需要服用速效胰岛素，可以通过间歇性手动注射或通过胰岛素泵连续注射，并定期监测血糖水平，以避免低血糖和高血糖，这两种情况都会产生威胁生命的后果。长效胰岛素也可能被用来提供缓慢、稳定的胰岛素释放。使用纳米颗粒来提供药物和基因治疗，对疾病的治疗方式产生了巨大的影响。现在，中国浙江大学的一个研究小组已经使用一种特殊的纳米粒子来创建一个自我调整的胰岛素释放系统。使用含有葡萄糖氧化酶的聚合物制成的胰岛素"载体"的葡萄糖敏感的胰岛素释放系统已经获得了普及，但会引起一些问题。这些聚合物的分子量不均匀，而且葡萄糖氧化酶可能是有毒的。鉴于这些问题，研究人员转向了另一种载体：生物相容性脂质纳米颗粒。生物相容性脂质纳米颗粒已经被广泛用作药物载体。此外，它们具有统一的化学结构。在这项研究中，研究人员修改了纳米粒子表面的一个部分，使其可以携带许多正电荷。带负电荷的胰岛素分子以静电方式与脂质纳米颗粒结合。研究人员在糖尿病小鼠身上测试了他们的胰岛素配方，发现当血糖水平正常时，胰岛素会缓慢释放。但如果血糖很高，纳米粒子中的脂质就会与葡萄糖形成化学键，减少纳米粒子表面的正电荷，大大加快胰岛素的释放。在被注射葡萄糖后，用胰岛素制剂治疗的糖尿病小鼠的血糖水平以与健康小鼠相同的速度下降到正常水平，并在六小时内保持正常的血糖水平。研究人员希望，将来这种葡萄糖反应性胰岛素配方可以被纳入可穿戴电子设备中，大大改善1型糖尿病患者的血糖控制。该研究发表在《AngewandteChemie》杂志上：https://onlinelibrary.wiley.com/page/journal/15213773/homepage/press/202314press.html...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355639.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1355639.htm

科学家发现失去关键类型的胰腺细胞可能导致糖尿病的发生

科学家发现失去关键类型的胰腺细胞可能导致糖尿病的发生由CD63hiβ细胞制成的移植假小体。资料来源：威尔-康奈尔医学院该研究最近发表在《自然-细胞生物学》上，由威尔康奈尔医学院医学副教授JamesLo博士领导，研究了小鼠单个β细胞的基因表达，以确定胰腺中不同β细胞类型的数量。研究小组发现了四种不同类型的β细胞，其中一组被称为cluster1，由于其卓越的胰岛素生产和糖代谢能力而脱颖而出。该研究还显示，这种特殊类型的β细胞的丧失可能与2型糖尿病的发展有关。罗博士说："在这之前，人们认为一个β细胞就是一个β细胞，他们只是计算总的β细胞，"他也是威尔康奈尔医学中心的威尔代谢健康中心和心血管研究所的成员，以及纽约长老会/威尔康奈尔医学中心的心脏病专家。"但这项研究告诉我们，对β细胞进行亚型化可能很重要，我们需要研究这些特殊的第1群β细胞在糖尿病中的作用。"威尔康奈尔医学中心的DoronBetel、JingliCao、GeoffreyPitt和ShuibingChen博士与Lo博士合作开展了这项研究。研究人员使用一种称为单细胞转录组学的技术来测量单个小鼠β细胞中表达的所有基因，然后利用这些信息将它们分为四种类型。第1组β细胞具有独特的基因表达特征，包括高表达的基因，这些基因帮助称为线粒体的细胞动力室分解糖，并为它们分泌更多胰岛素提供动力。此外，他们可以通过CD63基因的高表达将第1组β细胞与其他β细胞类型区分开来，这使他们能够使用CD63蛋白作为这种特定β细胞类型的标记。当研究小组观察人类和小鼠的β细胞时，他们发现CD63基因高表达的第1簇β细胞比CD63低表达的其他三种类型的β细胞在对糖的反应中产生更多的胰岛素。"它们是非常高功能的β细胞，"Lo博士说。"我们认为它们可能承担了生产胰岛素的大部分工作量，因此它们的损失可能会产生深远的影响。"在喂食肥胖诱导的高脂肪饮食的小鼠和患有2型糖尿病的小鼠中，这些产生胰岛素的动力型β细胞的数量减少了。他说："因为cluster1/高CD63细胞的数量减少了，胰岛素生产可能会减少，这可能在糖尿病的发展中起着重要作用。"将具有高CD63产量的β细胞移植到患有2型糖尿病的小鼠体内，使其血糖水平恢复正常。但移除移植的细胞后，高血糖水平就会恢复。将低CD63产量的β细胞移植到小鼠体内并不能使血糖恢复到正常水平。移植的低CD63β细胞反而出现了功能紊乱。Lo博士说，这一发现可能对使用β细胞移植治疗糖尿病有重要意义。例如，只移植高CD63的β细胞可能会更好。他指出，也有可能移植较少的这些高产细胞。Lo博士的团队还发现，与没有糖尿病的人相比，患有2型糖尿病的人的高CD63β细胞水平较低。下一步，Lo博士和他的同事希望找出糖尿病小鼠中高CD63生产的β细胞会发生什么，以及如何使它们不至于消失。我们能弄清楚如何让它们保持更长的时间，存活并发挥作用，这可能会带来更好的方法来治疗或预防2型糖尿病。他们还想研究现有的糖尿病治疗方法如何影响所有类型的β细胞。GLP-1激动剂有助于增加糖尿病患者的胰岛素释放，它与产生CD63的高和低β细胞相互作用。研究还表明，GLP-1激动剂也可能是一种让低CD63产生的β细胞更好地工作的方法。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1350679.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1350679.htm