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▎学术经纬/报道 我们知道，生产胰岛素的细胞出现功能障碍，导致血糖浓度居高不下，就出现了糖尿病。通常情况下，胰腺中只有胰岛β细胞分泌胰岛素。今日，顶尖学术期刊《自然》在线发表的一篇论文报道称，成人的另两种胰岛细胞可以通过细胞重编程分泌胰岛素。并且，这类细胞植入患有糖尿病的小鼠体内后，可以缓解小鼠的糖尿病症状。
负责这项工作的Pedro Herrera教授在日内瓦大学长期致力于胰腺发育和细胞再生的研究。他与同事曾在2010年开创性地发现，当小鼠的胰岛β细胞几乎被药物完全破坏时，胰岛内一部分原本分泌其他激素的非β细胞会改变身份，替补β细胞的空缺，转而生成胰岛素。
▲本研究的通讯作者Pedro Herrera教授（图片来源：日内瓦大学官网） 小鼠胰岛细胞的可塑性无疑为治疗糖尿病提供了一种全新的策略。如果糖尿病患者可以靠机体自身的细胞来取代或补充β细胞，不就可以无需注射胰岛素就有效控制血糖了吗？可是，人类、尤其是成人的胰岛细胞也能表现出相同的可塑性？ 此次研究中，Pedro Herrera教授带领研究团队首先验证了这一点。他们从糖尿病和非糖尿病的供体中取得了人类的胰岛细胞。 前面提到胰岛细胞分为几种特化类型，除了数量最多、分泌胰岛素的β细胞外，还有生产胰高血糖素的α细胞，生产生长激素抑制素的δ-细胞，和分泌胰多肽（pancreatic polypeptide，PPY）的γ细胞。在前期小鼠的研究中，他们发现β细胞的存在会抑制其他非β细胞的转变，因此他们首先将不同类型的胰岛细胞分开，并使同一类型的细胞重新聚团，形成与天然胰岛细胞团类似的结构。
▲从人类供体中取得胰岛细胞并按类型分选和标记的流程示意图（图片来源：参考资料[１] 接着，研究人员尝试用β细胞中特异性高表达的转录因子来对非β细胞重编程，发现有两种关键转录因子——Pdx1和MafA，能使细胞团中的α细胞和γ细胞发生转变，在葡萄糖的刺激下产生胰岛素。“据我们所知，这是第一个直接证据证明人类成熟的胰岛非β细胞具有可塑性。”研究人员说。 这些分泌胰岛素的人类非β细胞是否能在体内发挥降低血糖的功能呢？研究人员需要在动物模型上验证。他们采用了1型糖尿病小鼠模型，这些小鼠因缺乏胰岛β细胞，表现出糖尿病的临床症状。 在把来自多个健康供体并重编程产生胰岛素的α细胞团移植入小鼠体内后，研究人员欣喜地看到，糖尿病小鼠的症状得以缓解！在给予葡萄糖后，小鼠的葡萄糖耐量、胰岛素分泌量和血糖水平都趋向正常，体重减轻的情况也得到了控制。并且，移植的人类α细胞可以在糖尿病小鼠体内持续分泌胰岛素长达6个月。
▲糖尿病小鼠移植了重编程的人类胰岛α细胞后，血糖浓度变正常了（图片来源：参考资料[１] 这些实验结果不仅验证了人类成熟的胰岛细胞具有可塑性，也为临床治疗糖尿病提供了概念性的证据。当然，靶向递送转录因子转变胰岛细胞类型是否会有副作用等问题还需要进一步验证。 此外，利用细胞可塑性替代缺失的细胞群，这一策略很可能不止局限于胰腺，其他器官中不同类型的细胞也可能有类似的身份转变能力。“培养具备固有适应能力的细胞重建丢失的细胞群体，也为治疗退行性疾病提供了潜在的方法。”研究人员补充道。 参考资料: [1] Kenichiro Furuyama et al., (2019) Diabetes relief in mice by glucosesensing insulin-secreting human α-cells. Natrue. Doi: 10.1038/ s41586-019-0942-8 本文来自药明康德微信团队，欢迎转发到朋友圈，谢绝转载到其他平台。如有开设白名单需求，请在文章底部留言。如有其他合作需求，请联系wuxi_media@wuxiapptec.com。 |
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