從人類皮膚細(xì)胞創(chuàng)建產(chǎn)生胰島素的胰腺細(xì)胞

格萊斯頓研究所（Gladstone Institutes）和加州大學(xué)舊金山分校（University of California， San Francisco，UCSF）科學(xué)家們已經(jīng)成功地將人類皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為全功能的胰腺細(xì)胞。新細(xì)胞可響應(yīng)血糖水平變化而產(chǎn)生胰島素，在被移植入小鼠疾病模型后，這些細(xì)胞保護(hù)小鼠免于罹患糖尿病。

這項(xiàng)新研究2016年1月6日發(fā)表于《Nature Communications》期刊，也代表了細(xì)胞重新編程技術(shù)的重大進(jìn)步，這將使科學(xué)家們能夠有效地?cái)U(kuò)大胰腺細(xì)胞生產(chǎn)，并且以步進(jìn)、受控的方式制造數(shù)萬(wàn)億靶細(xì)胞。這一成就開啟了疾病建模和藥物篩選的大門，并使個(gè)性化細(xì)胞療法距離糖尿病患者更近一步。

"我們的結(jié)果證明，人類成人皮膚細(xì)胞可以被用來(lái)有效而快速地生成行為類似于人類β細(xì)胞的功能性胰腺細(xì)胞"該研究共同資深作者、UCSF糖尿病中心主任Matthias Hebrok博士說(shuō)，"這一發(fā)現(xiàn)開啟了分析患者特定胰腺β細(xì)胞屬性和優(yōu)化細(xì)胞療法的機(jī)會(huì)。"

在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家們使用藥物和基因分子來(lái)將皮膚細(xì)胞重新編程為到內(nèi)胚層祖細(xì)胞（endoderm progenitor cells）--早期發(fā)育細(xì)胞，被（發(fā)育）成熟為多種不同類型的器官之一。使用這種方法，細(xì)胞不需要回溯到多能干細(xì)胞狀態(tài)，這意味著科學(xué)家們能夠?qū)⑺鼈兏斓剞D(zhuǎn)化為胰腺細(xì)胞。使用類似的程序，研究人員之前已經(jīng)創(chuàng)建了心臟、大腦和肝臟細(xì)胞。

在另外4種分子被添加后，內(nèi)胚層細(xì)胞迅速分裂，超過(guò)萬(wàn)億倍的擴(kuò)增。至關(guān)重要的是，這些細(xì)胞沒(méi)有顯示任何腫瘤形成的證據(jù)，它們保持了作為早期器官特定細(xì)胞的身份。

科學(xué)家們隨后將這些內(nèi)胚層細(xì)胞向前推進(jìn)了兩個(gè)步驟，首先成為胰腺前體細(xì)胞，然后變成全功能胰腺β細(xì)胞。zui重要的是，在疾病模型中，這些細(xì)胞能夠保護(hù)小鼠免于罹患糖尿病，并且具備響應(yīng)血糖水平變化而產(chǎn)生胰島素的關(guān)鍵能力。

"這項(xiàng)研究代表著使用一種直接的細(xì)胞重編程方法，成功創(chuàng)建產(chǎn)生人類胰島素的胰腺β細(xì)胞。"該研究*作者、格萊斯頓心血管疾病研究所博士后研究員Saiyong Zhu博士說(shuō)，"zui后一步是zui*和zui困難的，因?yàn)橹皼](méi)有已經(jīng)確定的能夠在培養(yǎng)皿中將重新編程的細(xì)胞轉(zhuǎn)化為功能性胰腺細(xì)胞的分子。"

該研究共同資深作者、格萊斯頓Roddenberry干細(xì)胞中心資深研究員Sheng Ding博士補(bǔ)充道："新的細(xì)胞重新編程和擴(kuò)增模式，在可持續(xù)性和可擴(kuò)展性方面比之前的方法更好。使用這種方法，可以大規(guī)模增加細(xì)胞生產(chǎn)，同時(shí)在多個(gè)步驟中保持質(zhì)量控制。這一發(fā)展確保了新細(xì)胞制造過(guò)程中更大（嚴(yán)格）的監(jiān)管?，F(xiàn)在，我們可以產(chǎn)生幾乎無(wú)限數(shù)量的患者-匹配胰腺細(xì)胞。"