科学家开发一种治疗1型糖尿病的方法：干细胞治疗

1型糖尿病，当胰腺不能产生足够的胰岛素来控制血液中的葡萄糖水平时，是一种目前无法治愈的疾病，对大多数病人来说是很难控制的。Salk研究所的科学家们正在开发一种很有前途的治疗方法：利用干细胞来制造胰岛素分泌细胞(称为β细胞)来替代没有功能的胰腺细胞。

在一份发表于2021年6月7日的研究中，发表在杂志上。自然通讯研究人员报告说，他们开发了一种新的方法来制造比以前的方法更有效的β细胞。此外，当这些β细胞在1型糖尿病小鼠模型中被测试时，动物的血糖在大约两周内就被控制住了。

“干细胞是开发许多细胞疗法的极有希望的方法，包括更好的治疗1型糖尿病的方法，”该论文的资深作者胡安·卡洛斯·伊兹皮亚·贝尔蒙特(Juan Carlos Izpiua Belmonte)教授说。“这种制造大量安全和功能性β细胞的方法是向前迈出的重要一步。”

在目前的工作中，研究人员从人类多能干细胞(HPSCs)开始。这些细胞可以来源于成人组织(通常是皮肤)，有可能成为成人体内的任何一种细胞。通过使用各种生长因子和化学物质，研究人员将hPSCs诱导成β细胞，这种方式模拟了胰腺的发育。

在实验室中，从hPSCs中产生β细胞并不是什么新鲜事，但在过去，这些珍贵细胞的产量一直很低。用现有的方法，只有10%到40%的细胞变成β细胞。相比之下，从hPSCs中产生神经细胞的技术产量约为80%。另一个问题是，如果将未分化的细胞留在混合物中，它们最终可能会变成另一种不需要的细胞。

“为了让基于β细胞的治疗最终成为病人的可行选择，让这些细胞更容易制造是很重要的，”贝蒙特实验室前成员刘海松(Haisong Liu)说。“我们需要找到一种优化流程的方法。”

为了解决这个问题，研究人员采取了逐步建立β细胞的方法。他们确定了几种对诱导hPSCs成为更专门的细胞很重要的化学物质。他们最终确定了几种化学成分的鸡尾酒，产生了高达80%的β细胞产率。

他们还观察了这些细胞在实验室中的生长方式。“细胞通常是在平板上生长的，但我们允许它们在三维空间内生长，”贝蒙特实验室博士后李荣辉(RonghuiLi)说。以这种方式生长的细胞创造了更多的细胞之间的共享表面积，并允许它们相互影响，就像它们在人类发展过程中一样。

在这些细胞被创建后，他们被移植到1型糖尿病小鼠模型中，模型小鼠有一个不会排斥移植的人类细胞的改良免疫系统。“我们发现，在两周内，这些老鼠的高血糖水平降到了正常范围，”贝蒙特实验室的研究员、第一作者廖新凯说。移植的hPSC衍生β细胞具有生物学功能。

研究人员将继续在实验室研究这项技术，以进一步优化β细胞的生产。需要更多的研究来评估安全性问题，然后才能在人体内进行临床试验。研究人员说，本文报道的方法也可能有助于发展专门的细胞来治疗其他疾病。