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

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基于干细胞的疗法能否治疗1型糖尿病?新研究证明了该疗法的潜力在佐治亚州亚特兰大市举行的内分泌学会年会ENDO2022上发表的一项临床研究表明,一种名为PEC-Direct的研究性干细胞疗法,旨在发挥替代胰腺的功能,有可能为高危1型糖尿病患者提供血糖控制。研究发现,许多接受新疗法的人显示出C-肽的临床明显增加,C-肽是一种在胰腺中与胰岛素一起产生的物质。测量C-肽可以显示身体产生了多少胰岛素,因为它们都是在同一时间从胰腺中释放出来,而且数量相似。加州圣迭戈的ViaCyte公司首席医疗官ManasiSinhaJaiman表示:“这项研究代表了多个患者的C-肽首次出现临床相关的增加,表明了胰岛素的生产,并通过设备提供的干细胞治疗。”1型糖尿病患者逐渐失去了自行生产胰岛素的能力,而胰岛素是调节血糖所必需的。患者必须定期用手指棒检查这些水平,反复注射胰岛素,或随身携带笨重的设备。此外,注射胰岛素有可能在不经意间使血糖下降到不安全的水平。PEC-Direct设备旨在为控制血糖水平提供稳定、长期的胰岛素来源。该系统由一个小袋组成,内含由干细胞产生的胰腺细胞,植入人体后,会发展成产生胰岛素的细胞。该设备的开放膜使血管能够长入其中以接触细胞。患者使用免疫抑制药物来防止免疫反应。这种治疗方法是针对高风险的1型糖尿病患者,由于反复出现严重的低血糖,或难以控制的频繁和极端血糖波动等因素,他们可能特别容易出现急性并发症。该研究包括10名成年1型糖尿病患者,他们在研究开始前至少5年接受了诊断,并且无法判断他们的血糖过低(称为未察觉的低血糖症)。一位患者的初步数据显示,在植入PEC-Direct后的6个月内,受刺激的C-肽达到了临床相关的水平,血糖控制也有相应的改善。此后,多名患者的C-肽水平增加,同时HbA1C(一种测量过去三个月平均血糖水平的血液测试)下降多达1.5%,患者需要使用的胰岛素量下降多达70%。Jaiman说:“结果表明,基于干细胞的替代疗法有可能提供血糖控制,有朝一日可以消除外部注射或定量使用胰岛素的需要。这项研究提供了进一步的概念证明,继续优化PEC-Direct有希望成为1型糖尿病的功能性疗法。”...PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1310187.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1310187.htm

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日本研究人员对导致糖尿病的机制有了新的认识研究人员发现了一种机制,通过这种机制,胰岛素的缺乏可能被反馈给产生胰岛素的胰腺细胞,确定了一个潜在的糖尿病新治疗目标。据估计,全世界有超过4亿人患有2型糖尿病,尽管如此普遍,体内的胰岛素调节机制仍然没有得到充分的了解。当胰腺无法提供足够的胰岛素时,就会发生2型糖尿病。胰岛素是控制糖的使用和储存的激素,以满足生理需求。如果身体对胰岛素的需求得不到满足,胰腺中制造胰岛素的细胞,即所谓的β细胞,通常可以增殖以增加其数量。然而,目前还不知道是什么因素从接受胰岛素的组织或细胞中释放出来,向胰腺β细胞发出缺乏胰岛素的信号。可溶性T-钙粘素是一种新的分泌因子,它能在胰岛素缺乏时促进胰岛β细胞的增殖。图像来源:ShunbunKita在11月7日发表在《科学》杂志上的一项研究中,科学家们发现一种名为T-钙粘素的分子可能参与向胰岛素分泌的胰腺细胞提供反馈并控制其增殖。T-钙粘素通常存在于细胞表面,并且最著名的是作为一种叫做adiponectin的分子的结合伙伴--一种专门由储存脂肪的细胞分泌的因子。然而,研究人员表明,T-钙粘素也以以前未描述的可溶性形式分泌,并能作为一种体液因子发挥作用,即通过循环系统运输的分子。他们不仅认识到T-钙粘素对胰岛素缺乏有反应,而且还证明了经过基因工程设计的缺乏T-钙粘素的小鼠在用高脂肪饮食喂养时有葡萄糖耐量受损。"用于调查全基因组基因表达水平的RNA测序分析显示,缺乏T-钙粘素的小鼠β细胞中Notch信号蛋白的表达减少,"主要作者TomonoriOkita和通讯作者ShunbunKita解释说。这些蛋白在被认为促进β细胞增殖的Notch信号通路中发挥作用;这表明可溶性T-钙粘素通过Notch通路向胰腺β细胞发出信号以增加胰岛素的生产。"我们然后用人工合成的T-钙粘素来处理分离的小鼠胰岛,这是包含β细胞的胰腺部分"高级作者IichiroShimomura解释说。"这种处理方法促进了小鼠胰岛中的Notch信号,这反过来又能诱导β细胞的增殖"。令人兴奋的是,这些发现表明,T-钙粘素可以应用于糖尿病的根本治疗。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332825.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1332825.htm

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微核糖核酸的发现为新型糖尿病的治疗开辟了新的目标与1型糖尿病--一种自身免疫反应,身体攻击胰腺细胞,导致胰岛素分泌很少或没有-不同的是,T2D是在胰腺分泌胰岛素不足,或人产生胰岛素抵抗时发生的。T2D是该疾病最常见的形式,影响到90%的糖尿病患者。胰岛,或朗格汉斯岛,是胰腺中含有激素分泌细胞的区域,在胰腺中存在的五种类型的胰岛细胞中,大多数是β细胞。正是这些细胞负责生产胰岛素。虽然人们早就知道2型糖尿病患者的胰岛不能产生足够的胰岛素来有效地控制血糖,但这种情况的分子和细胞机制从未被正确理解。以前的研究使用植物或动物来调查microRNA如何促进胰岛功能。但是这项研究,部分由美国国家人类基因组研究中心(NHGRI)的科学家领导,代表了迄今为止对人类胰岛中微RNA表达的最大分析。微核糖核酸是小的、单链的、非编码的RNA分子,有助于调节细胞产生的蛋白质的类型和数量。它们通过与信使RNA(mRNA)结合来控制基因的表达,或者标记mRNA进行破坏或随后的翻译。这一过程被称为RNA干扰(RNAi),是操纵基因表达的一个有效工具。这项研究的高级作者弗朗西斯-柯林斯博士说:"这项研究的结果为了解微RNA如何微调胰岛的基因表达及其对糖尿病的影响奠定了基础。"研究人员在一个已知与T2D发病风险增加有关的区域发现了基因组变异。从这项研究中获得的见解可以被未来的研究人员用来更好地了解T2D是如何发展的,以及如何能够最好地检测和治疗这种疾病。该研究的第一作者亨利-泰勒博士说:"基于这项工作,并在以前研究的基础上,我们希望有一天能够确定准确的微RNA生物标志物,用于糖尿病的早期检测和治疗,并在未来改善患者的结果。"这项新研究发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1344075.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1344075.htm

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研究人员发现改变2型糖尿病应对思路的全新治疗目标一项新发现可能会改变2型糖尿病患者的治疗规则。西奈山伊坎医学院糖尿病、肥胖和新陈代谢研究所(DOMI)的研究人员发现了一个治疗目标,用于保护和再生β细胞(β细胞),即胰腺中产生和分配胰岛素的细胞。这一发现也可以通过预防胰岛素抵抗来帮助全球数百万人。该研究最近发表在《自然通讯》杂志上。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1327217.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1327217.htm

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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

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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

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