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糖尿病治疗新希望!来自美国加州大学旧金山分校的华人科学家成功诱导人类皮肤细胞形成β细胞

2016-01-11

来源:生物谷 2016-01-08

                    
2016年1月8日讯 /生物谷BIOON/ --最近,来自美国加州大学旧金山分校的华人科学家Sheng Ding领导的研究团队成功地将人类皮肤细胞诱导为具备全部功能的胰腺β细胞。这些新细胞能够应答葡萄糖水平变化从而合成胰岛素,将这些细胞移植到糖尿病小鼠模型体内还可以保护小鼠阻止糖尿病的发生。相关研究结果发表在国际学术期刊Nature communication上。
 
在这项研究中,研究人员利用药物和遗传学方法成功地将皮肤细胞重编程为内胚层祖细胞,通过这种技术进行诱导获得的细胞不需要完全返回到多能干细胞状态,这也就意味着科学家们能够利用这些细胞更快地获得胰腺细胞。研究人员在之前的研究中已经通过类似方法获得了心脏,脑和肝细胞。
 
研究人员向重编程得到的内胚层细胞中加入另外四种分子,内胚层细胞就会发生快速分裂,特别重要的是,这些快速分裂的细胞并没有表现出任何形成肿瘤的迹象,它们仍然保持了作为早期器官特异性细胞的特征。
 
研究人员先将内胚层细胞诱导为胰腺祖细胞,随后再将其诱导为具有全部功能的胰腺β细胞。最为重要的是,研究人员发现他们通过重编程诱导得到的胰腺β细胞能够能够应答血糖变化,合成分泌胰岛素,从而保护糖尿病小鼠模型避免发生糖尿病。
 
这项研究是首次直接通过细胞重编程方法成功获得具有胰岛素合成能力的人类胰腺β细胞,代表着科学家们在细胞重编程技术方面取得的重大进步,这一技术将帮助科学家们更加有效地获得胰腺细胞,进一步推动糖尿病个体化细胞治疗。(力太生物.com)
 
 
 
 
Human pancreatic beta-like cells converted from fibroblasts
 
Saiyong Zhu, Holger A. Russ, Xiaojing Wang, Mingliang Zhang, Tianhua Ma, Tao Xu, Shibing Tang, Matthias Hebrok & Sheng Ding
 
Pancreatic beta cells are of great interest for biomedical research and regenerative medicine. Here we show the conversion of human fibroblasts towards an endodermal cell fate by employing non-integrative episomal reprogramming factors in combination with specific growth factors and chemical compounds. On initial culture, converted definitive endodermal progenitor cells (cDE cells) are specified into posterior foregut-like progenitor cells (cPF cells). The cPF cells and their derivatives, pancreatic endodermal progenitor cells (cPE cells), can be greatly expanded. A screening approach identified chemical compounds that promote the differentiation and maturation of cPE cells into functional pancreatic beta-like cells (cPB cells) in vitro. Transplanted cPB cells exhibit glucose-stimulated insulin secretion in vivo and protect mice from chemically induced diabetes. In summary, our study has important implications for future strategies aimed at generating high numbers of functional beta cells, which may help restoring normoglycemia in patients suffering from diabetes.



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