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科学家的研究

2017-04-26 来源:小番茄  标签: 掌上医生 喝茶减肥 一天瘦一斤 安全减肥 cps联盟 美容护肤
摘要:胰岛β细胞具有分泌胰岛素并以此降血糖的功能,而胰高血糖素的作用与胰岛素相反,能使血糖升高,两者共同作用可以调节机体血糖平衡。

  星期一2月27号

  为何糖尿病人更易患心脏病?IRS-1或起关键作用

  糖尿病患者更易患心脏病的事实虽已广为人知,但科学家一直没能找出相关原因及干预办法。美国一项新研究发现,一种名为IRS-1的蛋白质可能起着关键作用,这有助找到治疗相关疾病的新方法。

  美国北卡罗来纳大学医学院的研究人员在学术刊物《生物化学杂志》新一期上报告说,他们发现如果体内的IRS-1蛋白质含量太少,就会引起血管平滑肌细胞的异常变化,导致血管壁内出现沉积斑块,也就是通常所说的动脉硬化,从而增加心脏病、中风以及其他类型心血管疾病的发病风险。

  论文作者、医学博士戴维·克莱蒙斯介绍说,IRS-1蛋白质的含量受血糖影响较大,如果糖尿病人血糖长期偏高,那么他们体内这种蛋白质的含量就会锐减。这是首次发现血糖通过影响IRS-1蛋白质含量而与心血管疾病之间存在关联。

  研究人员还使用了未患糖尿病但经基因改造不能合成IRS-1蛋白质的实验鼠,结果发现,它们与患糖尿病的实验鼠一样,也出现了血管平滑肌细胞异常的情况。这说明IRS-1蛋白质的存在可能对血管平滑肌细胞的异常变化有抑制作用。

  研究人员因此认为,通过开发提升IRS-1蛋白质含量的药物,也许可以对抗血糖过高对动脉硬化的影响。下一步他们将寻找即便在高血糖条件下也能刺激机体合成IRS-1蛋白质的方法。

  研究发现:多亏了“它”,2型糖尿病发病率降低80%

  最近,一项实验指出,一种减肥药可以减少糖尿病风险人群患病几率的80%。这种药物增加了肠道生产的抑制食欲荷尔蒙的数量,在体重超重的人体进行试验,由于略增加的血糖水平,这通常被称作“临街糖尿病”。如放任不管,,就会发展成糖尿病。

  在英国,每十个人中就有一个前驱糖尿病,前驱糖尿病是可以通过运动改善的,然而一旦发展成为糖尿病,就很难治愈了。

  如今,来自英国帝国学院的一组团队发现,用于治疗肥胖症的药物,在结合运动和食疗的情况下,可以有效阻止前驱糖尿病发展成糖尿病。研究结果发表于《柳叶刀》上。研究人员在全球192个站点收集了2254个前驱糖尿病成年人病例。研究人员把参与者分为两组,试图弄清在运动和食疗的基础上,注射利拉鲁肽是否对预防前驱糖尿病发展有作用。

  经过三年的观察,研究人员发现,注射利拉鲁肽的一组发展成糖尿病的几率下降了80%。即使发展成为了糖尿病,注射利拉鲁肽的一组发病速度比另一组慢了三倍。

  研究人员表示:“这些突破性的结果为预防和治疗糖尿病铺平了道路。”

  星期四3月2号

  FDA批准每日一片Qtern用于治疗2型糖尿病

  今日,美国食品药品管理局批准使用每日一次Qtern(包括10mg达格列净和5mg沙格列汀)治疗2型糖尿病。在饮食和锻炼的基础上,使用Qtern来控制血糖,用于对10mg达格列净不起作用,或者已经同时使用达格列净和沙格列汀的2型糖尿病患者。

  管理人员表示:“2型糖尿病史一种复杂的疾病,Qtern的批准对糖尿病患者来说是一个好消息,把DPP-4抑制剂添加到SGLT-2抑制剂方便控制血糖水平。”

  SGLT-2抑制剂帮助病人实现改善血糖控制,减少血液中的葡萄糖重吸收,使其通过尿液排除。SGLT-2抑制剂,包括达格列净减少糖化血红蛋白,也减少了体重和血压。DPP-4抑制剂降低糖化血红蛋白血糖。

  神奇的重磅研究:体内“再造”β细胞,治愈糖尿病有希望了

  在目前科学界的共识中,I型糖尿病是一种先天性的终身疾病,无法治愈。患者终生都要依靠胰岛素,小心翼翼地控制自己的血糖水平,不然,一旦并发症“找上门”,轻的话可能会影响生活和工作,重的话极有可能威胁到生命。

  那么有没有什么办法能让患者们不用如此依赖胰岛素,也能正常的生活呢?有一部分研究人员把希望寄托在了干细胞上,2014年,哈佛大学的研究人员就利用人类的胚胎干细胞培养出了能分泌胰岛素的胰岛β细胞。但是我们知道,接受干细胞移植治疗的患者需要服用大量药物来抑制排异反应,而且使用胚胎干细胞还要面临伦理问题。

  因此,有些科学家希望能“另辟蹊径”,不用外来细胞解决这个问题。同年,有一组研究人员发现了一个有趣的现象:如果体内β细胞“消失”,那么大约有1%的α细胞会“自动转换身份”,成为β细胞,不过当时他们没有发现这种“转变”背后的机制。

  循着这个发现,有一部分研究人员开始找寻“让α细胞变身为β细胞”的方法。在2016年12月的《细胞》杂志上,奥地利科学院CeMM分子医学研究中心的研究人员发现,这一转变或许与细胞内的一个基因Arx有关,而且他们用青蒿素成功抑制了Arx的表达,让α细胞转变为了β细胞!对于这种“转变”,有外国媒体评价它为“一种简单而又优雅的策略”。

  然而在3个多月之后,斯坦福大学医学院的研究人员在《细胞代谢》杂志上发表新的研究,他们发现只抑制Arx效果并不够好,同时抑制两个基因会产生更好的效果

  除了Arx,研究人员还锁定了一个基因——Dnmt1。Arx与α细胞的产生有重要关联,是维持它产生胰高血糖素的关键分子;而Dnmt1的作用是“保护”DNA上的化学标签,让α细胞能“记住自己的身份”,保持自己的结构和功能。

  研究人员首先在小鼠体内分别对Arx和Dnmt1基因进行了敲除,发现单独缺少Arx时,α细胞虽然能够转化,但是速度较慢,转化也不稳定,而单独缺乏Dnmt1时,α细胞干脆不能转化为β细胞了。接下来,研究人员尝试同时抑制Arx和DNMT1,让α细胞不能产生这两种蛋白,这样的设计产生了“1+0>1”的效果!在4周的时候,就有23%的细胞能够同时分泌胰高血糖素和胰岛素,16%的细胞彻底转化为β细胞,产生胰岛素!

  但是产生了β细胞还不算完,这些新的β细胞与我们身体自然产生的β细胞有差别吗?它们能正常“履行职责”,感受体内血糖水平的变化然后产生胰岛素去调节吗?这一系列的问题研究人员都进行了验证。他们使用单细胞RNA测序技术对新产生的β细胞的基因组进行了检测,结果让他们非常满意,新的β细胞与“原住民β细胞”高度相似。

  为了进一步检测新β细胞的“功能性”,研究人员给小鼠注射了葡萄糖,他们发现新的β细胞的确会产生胰岛素来应对血糖变化,与“原住民β细胞”相比,新的β细胞产生的胰岛素水平略低,但是胰岛素稳定发挥作用的时间要更长一些。研究的通讯作者SeungKim教授表示:“通过我们大量的研究证实,这些‘转化而来’的细胞在每个方面都高度类似于天然的β细胞”。

  虽然没能进行临床试验,但是研究人员从国际医学促进学会(theInternationalInstituteforAdvancementofMedicine)申请到了一些过世的人捐赠的人体胰腺组织,其中包括3名健康人和5名I型糖尿病患者。通过检验,研究人员发现,5名I型糖尿病患者的胰腺组织中,有一小部分α细胞同时产生胰高血糖素和胰岛素,他们认为这是正在向β细胞转化的α细胞。而且这些细胞确实缺少了Arx和Dnmt1。

  结合他们在小鼠体内的研究,Kim教授认为,这种在小鼠和人体内一致的变化表明,利用靶向方法阻断糖尿病患者这两个基因的表达来提高α细胞转化为β细胞的比例是可行的。专注于I型糖尿病研究投资的青少年糖尿病研究基金会(JDRF)的创新研究部主任AndrewRakeman博士也肯定了他们的研究,他认为将α细胞转化为β细胞是一种非常有潜力的治疗方法,而Kim教授的研究成果将这一疗法又向前推进了重要的一步。

  诺和诺德在日本提交新型降糖药semaglutide上市申请,兼具降糖、减肥、降低心血管风险三大功效

  继去年底向美国和欧盟提交上市申请文件之后,糖尿病巨头诺和诺德(NovoNordisk)近日宣布也向日本卫生劳动福利部(MHLW)提交糖尿病新药semaglutide(索马鲁肽)的新药申请(NDA)。semaglutide是一种新型长效胰高血糖素样肽-1(GLP-1)类似物,每周皮下注射一次,可使2型糖尿病患者血糖水平大幅改善,并且低血糖风险较低。同时,semaglutide还能够通过降低食欲和减少食物摄入量,诱导减肥。除此之外,semaglutide还能够显著降低2型糖尿病患者重大心血管事件(MACE)风险。

  semaglutideNDA和MAA的提交,是基于SUSTAIN临床项目的数据,该项目包括6个III期临床研究试验,共入组了超过8000例2型糖尿病成人患者(其中大约1200例来自日本),调查了semaglutide(每周一次)联合口服降糖药和基础胰岛素的疗效和安全性。数据显示,semaglutide在降低血糖及维持血糖控制方面,疗效显著优于默沙东超级重磅DPP-4抑制剂类口服降糖药Januvia(捷诺维,通用名:sitagliptin,西他列汀)、阿斯利康GLP-1受体激动剂Bydureon(exenatideER,艾塞那肽缓释,每周一次皮下注射)、赛诺菲全球最畅销的胰岛素产品来得时(甘精胰岛素U100)及安慰剂。同时,与上述对照药物相比,semaglutide也表现出了显著的减肥功效,semaglutide治疗组患者体重实现了统计学意义的显著降低。此外,在心血管预后III期临床试验SUSTAIN6中,当添加至标准疗法时,与安慰剂相比,semaglutide使2型糖尿病患者心血管疾病风险实现了统计学意义的显著降低。安全性方面,横跨整个SUSTAIN临床项目,semaglutide每周一次给药具有良好的耐受性和安全性,最常见的不良事件为恶心。

  众所周知,肥胖与糖尿病“密不可分”,肥胖既是糖尿病的早期症状,又是糖尿病的主要诱因。一方面,长期持续肥胖群体中糖尿病发病率明显升高。另一方面,在2型糖尿病群体中80%都是肥胖者。而semaglutide在临床试验中表现出的降糖和减肥功效及所提供的便利性(每周皮下注射一次),有望促使2型糖尿病患者群体更好地坚持治疗和主动管理自身病情。

  另一方面,糖尿病也会增加患者患心脏病、中风等疾病的风险,而心血管并发症发过来也会显著影响糖尿病患者的身体健康及预期寿命。据估计,在全球范围内,大约有50%的2型糖尿病死亡病例是由心血管疾病引起。因此,糖尿病治疗药物一直都被寄予希望能降低患者发生心血管并发症的风险。在大型心血管预后临床研究中,semaglutide显著降低了2型糖尿病患者重大心血管事件风险,该药无疑将为心血管高风险2型糖尿病群体提供一种非常重要的治疗选择。

  业界对semaglutide的前景也十分看好,认为该药将帮助诺和诺德保持其在快速增长的全球糖尿病市场中的主导地位。之前,ALMBrand银行分析师预测,semaglutide将在2030年达到46-53亿美元的销售峰值。

  梳理糖尿病治疗突破性进展!

  来源生物谷

  前,全球糖尿病患者近乎4亿,该病的发病原因包括遗传和环境两大因素,然而前糖尿病患者数目更加庞大,研究人员推测,截至2035年全球将有5.92亿糖尿病患者。

  糖尿病分为1型和2型糖尿病。1型糖尿病,原名胰岛素依赖型糖尿病,多发生在儿童和青少年,也可发生于各种年龄,在全世界范围内其影响了超过3000万人的健康,尽管的当前有很多疗法,但是患者的平均寿命一般都会缩短5至8年。对于1型糖尿病患者来说,他们的免疫系统摧毁了自身的胰岛细胞,导致无法正常合成胰岛素,他们需要通过终生注射胰岛素将血糖维持在相对正常的水平。1型糖尿病起病比较急剧,体内胰岛素绝对不足,容易发生酮症酸中毒,必须用胰岛素治疗才能获得满意疗效,否则将危及生命。

  2型糖尿病一大特征在于胰腺中胰岛素表达水平降低。科学家们通常认为这种下降的原因在于这种器官中胰岛β细胞死亡。但是在II型糖尿病病人的胰腺中,人们很少发现死亡的β细胞。而且胰腺功能障碍与死亡的β细胞数量不成比例。2012年,一项研究证实在2型糖尿病模式小鼠体内,β细胞没有死亡,而是相反地返回到一种更加原始性的去分化的细胞类型(Cell,doi:10.1016/j.cell.2012.07.029)。

  目前我国已成为全球糖尿病患者人数最多的国家。据最新数据显示,中国糖尿病患者人数已达1.14亿,约占全球糖尿病人总数的三分之一。

  在胰腺的胰岛中,α细胞和β细胞与至少三种其他的高度特化的细胞类型一起形成,其中胰岛是体内调节血糖的控制中心。β细胞和α细胞负责调节人体对就餐后血液葡萄糖水平的上升和下降作出的反应。当葡萄糖水平上升时,β细胞释放胰岛素,指示整个人体中的细胞储存这种糖分子,供以后使用。当葡萄糖水平下降时,α细胞释放胰高血糖素,从而促进储存的葡萄糖释放。但是这些细胞是灵活的:之前的研究已表明在发生极大的β细胞损失后,α细胞能够补充产生胰岛素的细胞。表观遗传主调节因子Arx被鉴定为在这种转化过程中发挥着关键性作用的分子。

  一种简单而又优雅的策略有望治疗1型糖尿病:在病人体内,诱导α细胞转化为β细胞。另外,也有研究人员可以利用模拟禁食效果的饮食促进不产生胰岛素的细胞转化为产生胰岛素的β细胞。还有不少研究人员发现能够将胰腺外分泌细胞、肝脏细胞、皮肤细胞、胰腺导管细胞和胃幽门细胞等细胞转化为β细胞。

  因此,针对利用细胞重编程方法产生分泌胰岛素的β细胞近期取得的进展,小编进行一番梳理,以飨读者。

  1.Cell:重大突破!模拟禁食效果的饮食或可逆转糖尿病

  在一项新的研究中,来自美国南加州大学、麻省理工学院科赫研究所和加州大学旧金山分校的研究人员证实一种旨在模拟禁食效果的饮食(fasting-mimickingdiet,FMD)似乎通过细胞重编程逆转糖尿病。

  这项研究以小鼠和人类细胞为实验对象,证实这种模拟禁食效果的饮食促进新的产生胰岛素的胰腺β细胞生长,从而降低小鼠体内的1型和2型糖尿病症状。

  在1型糖尿病和晚期2型糖尿病中,胰腺丧失产生胰岛素的β细胞,从而增加血糖水平的不稳定性。这项研究证实在每周四天接受FMD饮食的小鼠当中,它们的糖尿病受到显著逆转。它们再次获得健康的胰岛素产生、下降的胰岛素抵抗性,并且展现出更加稳定的血糖水平。即便是对晚期糖尿病小鼠而言,也是这种情形。

  这种周期性饮食激活成年小鼠体内的正常情形下仅在小鼠胎儿的发育中的胰腺内有活性的基因。这些基因最终引发蛋白Ngn3表达,因此产生新的分泌胰岛素的β细胞。

  Longo和他的团队也研究了体外培养的来自人供者的胰腺细胞,结果发现在来自1型糖尿病患者的胰腺细胞中,禁食也增加Ngn3蛋白表达和加快胰岛素产生。这些结果提示着FMD饮食可能缓解病人的糖尿病病情。

  2.CellMetab:在体内仅需阻断两个基因就可高效地将α细胞转化为β细胞

  在一项新的研究中,来自来自美国、加拿大、瑞士和挪威的研究人员发现在活的小鼠体内,仅需阻断两个基因的表达就能够诱导胰腺中的α细胞快速地和高效地变成产生胰岛素的β细胞。他们对来自糖尿病供者死后的胰腺的研究还提示着α细胞的“职业改变”也在糖尿病患者体内自然地发生,但是仅是少量地和更慢地发生。这项新的研究提示着科学家们可能有朝一日能够利用这种细胞命运的天然灵活性在人体内诱导α细胞转化为β细胞,从而缓解糖尿病症状。

  这些研究人员千辛万苦地培育一种实验室小鼠品种:当通过饮用水让它们服用一种化合物时,它们的胰腺α细胞不能够产生Arx和DNMT1。他们观察到在这些小鼠体内阻断这两种蛋白产生7周内,α细胞快速地转化为看起来像是β细胞的细胞。

  这些研究人员随后将他们的注意力转移到来自糖尿病供者和非糖尿病供者死后的人胰腺组织。他们发现来自死后一到两年内经诊断患上1型糖尿病的儿童的胰腺组织样品包括一部分产生两种激素的细胞,它们产生胰高血糖素和胰岛素。Kim和他的同事们认为他们可能捕捉到正在转化为β细胞的α细胞,作为对糖尿病产生作出的反应。他们也观察到来自糖尿病供者的人α细胞样品不表达基因ARX和DNMT1,而在小鼠体内,这两个基因的表达会阻断α细胞转化为β细胞。

  因此,相同的基本变化可能也在1型糖尿病患者体内发生。这表明利用靶向方法阻断糖尿病患者胰岛中的这两个基因的表达或者控制它们的信号来提高α细胞转化为β细胞的比例可能是可行的。

  3.Science:开发出分泌胰岛素的人工β细胞

  在一项新的研究中,来自瑞士苏黎世联邦理工学院和中国华东师范大学等机构的研究人员利用一种简单明了的工程学方法制造出人工β细胞。

  这些人工β细胞能够做天然的β细胞做的任何事情:它们测量血液中的葡萄糖浓度,产生足够的胰岛素来有效地降低血糖水平。

  对研究人员的新方法而言,他们使用一种基于人肾细胞的细胞系,即HEK细胞。他们使用了HEK细胞膜中天然的葡萄糖转运蛋白和钾离子通道。他们利用一种电压依赖性钙离子通道、一种产生胰岛素或GLP-1的基因提高它们的功能,其中GLP-1是一种参与血糖水平调节的激素。

  在这些人工β细胞中,HEK细胞的天然葡萄糖转运蛋白携带来自血液中的葡萄糖到细胞内部。当血糖水平超过某个阈值时,钾离子通道关闭。这会颠倒细胞膜上的电压分布,导致钙离子通道打开。随着钙离子流进,它触发HEK细胞内在的信号转导级联事件,导致胰岛素或GLP-1的产生和分泌。当植入到糖尿病模式小鼠体内时,这些经过修饰的HEK细胞在三周内可靠地发挥作用,产生足够数量的调节血糖水平的胰岛素或GLP-1。

  4.糖尿病研究重大突破!青蒿素和GABA都可让α细胞产生胰岛素

  之前的研究已表明在发生极大的β细胞损失后,α细胞能够补充产生胰岛素的细胞。表观遗传主调节因子Arx被鉴定为在这种转化过程中发挥着关键性作用的分子。

  在一项新的研究中,研究人员证实Arx缺失足以改变α细胞身份,而并不依赖于体内的影响。

  利用这些细胞系,研究人员如今能够测试他们的化合物文库,结果发现青蒿素发挥着与Arx缺失相同的效果。他们揭示出青蒿素重塑α细胞的分子作用机制:这种化合物结合到一种被称作桥尾蛋白(gephyrin)的蛋白上,其中桥尾蛋白会激活GABA受体。随后,一系列生化反应变化导致胰岛素产生。

  除了这些细胞系实验之外,这种抗疟疾药物的效果也在模式生物中得到证实:StefanKubicek团队和他们的合作者观察到在糖尿病模式斑马鱼、小鼠和大鼠体内,一旦注入青蒿素,就会增加β细胞数量和改善血糖稳态平衡。鉴于青蒿素在斑马鱼、啮齿类动物和人类中的分子靶标是非常类似的,对α细胞的影响也将在人体中发生的机会是较高的。

  在另一项新的研究中,研究人员证实在模式小鼠体内,注射GABA也导致α细胞转化为β细胞,这提示着这两种物质靶向相同的机制。

  5.NatBiotechnol:新技术可将胰腺外分泌细胞转化成为胰岛素β细胞

  近日,刊登在国际杂志NatureBiotechnology上的一篇研究论文中,来自哈佛干细胞研究所的研究人员通过研究表示,将成体细胞重编程为活体中的任何类型细胞后,细胞还可以长时间维持其功能。

  文章中研究人员利用一种基因结合的方法来改变糖尿病成体小鼠的胰腺外分泌细胞,使得这些细胞转变成为胰岛素β分泌细胞从而治疗代谢疾病小鼠,并且改善小鼠的胰岛素产生。研究者Zhou博士表示,重编程的效率一直以来都是个问题,截止到目前为止,新产生的细胞数量会迅速减少,有时候也会完全消失;本文研究中我们发现重编程后的细胞也是有用的而且可以营造一种细胞得以生存的环境。

  这项研究中,研究人员对小鼠研究了长达13个月,结果发现,诱导产生的胰岛素β分泌细胞可以保持一定的功能,而且活性较好;将胰腺外分泌细胞转化成为产生胰岛素的胰腺β分泌细胞这种技术或对于开发治疗糖尿病的新型疗法带来一定的思路,也对于理解1型和2型糖尿病的发病根源带来了希望。

  6.NatCommun:改变肝脏细胞身份为糖尿病治疗提供新方向

  根据德国科学家的一项最新研究,通过改变一个基因的活性对肝脏细胞进行重编程使其变成胰腺祖细胞已经成为可能。最高德尔布吕克分子医学中心(MDC)的研究人员在小鼠身上成功地实现了这种细胞命运的转变,他们的结果有望帮助实现对糖尿病人进行细胞治疗。

  一个叫做TGIF2的基因在上述过程中起到关键作用。TGIF2在胰腺组织中非常活跃而在肝脏中并非如此。在这项研究中,研究人员在小鼠肝脏细胞中过表达了TGIF2基因随后进行了现象的观察。他们发现肝脏细胞首先失去了肝脏细胞的特性随后获得了胰腺细胞的特征。研究人员将经过改造的细胞移植到糖尿病小鼠模型中,小鼠的血糖水平很快就得到了改善,表明移植的细胞确实发挥了胰岛细胞的功能。这项研究将应用细胞疗法治疗糖尿病又推进了一步。

  7.CellStemCell:科学家成功将皮肤细胞重编程为产生胰岛素的胰腺β细胞

  近日,刊登在国际著名杂志CellStemCell上的一篇研究报告中,来自格拉斯通研究所(GladstoneInstitutes)的研究人员通过研究开发出了一种新型技术,其可以将皮肤细胞重编程为产生胰岛素的胰腺细胞,这就为开发新型的治疗1型糖尿病的疗法提供了一定思路和希望。

  这项研究中,研究者首先从实验小鼠身上收集名为成纤维细胞的皮肤细胞,随后利用特殊分子和重编程因子的混合物对其进行处理,进而将皮肤细胞转化成为内胚层样细胞,内胚层细胞是在早期胚胎中发现的一种细胞,其可以最终分化为机体的主要器官,包括胰腺等。

  研究者KeLi表示,使用另一种化合物我们就可以将内胚层样细胞转化成为早期胰腺样细胞,称之为PPLC’s,研究者最初的目的是观察是否可以促进PPLC’s生长成熟成为胰腺β细胞,随后研究者想观察是否相同的结果在活体动物模型中依然如此,因此研究者将PPLC’s移植到了遗传修饰小鼠体内中进行研究。仅仅在移植后一周后,研究者就发现动物体内的葡萄糖水平发生了明显的降低,当将移植细胞剔除后,葡萄糖的水平立马就回升了。

  8.DevCell:首次将小鼠导管内皮细胞重编程为胰岛素β细胞有望治疗人类糖尿病

  刊登在国际杂志DevelopmentalCell上的一篇研究报告中,来自Valrose生物学研究所的研究人员通过对小鼠研究揭示,其胰腺中包含的细胞可以被转化成为产生胰岛素的β细胞,而且可以在任何年龄段的小鼠中发生,研究者表示,所有的胰腺β细胞都可以进行多次再生,这样在小鼠体内进行的化学诱导的糖尿病就可以被多次治疗,这项研究或造福于人类。

  2009年,本文的研究者设法在年轻小鼠体内将产生胰高血糖素的α细胞转化为β细胞,如今他们报道了胰腺导管细胞(pancreaticductalcells)可以被持续诱导,随后转化成α细胞,最后转化成为β细胞。

  研究者PatrickCollombat表示,通过人工诱导小鼠患I型糖尿病,我们揭示了所有的胰腺β细胞可以至少再生三次,用此种方法诱导小鼠产生的糖尿病可以被多次治疗,这就得益于这种新型再生的胰岛素β细胞。

  9.Nature:胰岛α细胞救急胰岛β细胞糖尿病疗法新希望

  一个国际研究小组日前发现,一旦胰腺中生成胰岛素的胰岛β细胞全被破坏,那么胰腺中就会有其他细胞出来“救急”,“变身”为胰岛β细胞。这一发现表明,胰岛β细胞可以“再生”,这也许有助于医学专家重新设计对糖尿病的疗法。

  研究人员给小鼠使用了一种名为白喉的毒素,将小鼠体内的胰岛β细胞全部破坏,结果小鼠出现糖尿病症状。为了维持小鼠的生命,研究人员给它们注射胰岛素。两到四周后,他们惊讶地发现,小鼠体内的胰岛α细胞出现变化,原本只负责制造胰高血糖素的胰岛α细胞现在开始制造新的胰岛β细胞。

  在接受实验的8只小鼠中,有一半在10个月以后胰岛β细胞增殖到原有数量的20%左右,摆脱了糖尿病症状。

  此前,研究人员从未发现胰岛α细胞能够成为胰岛β细胞的来源。他们指出,如果人体内胰岛α细胞能够代替数目减少或者功能减弱的胰岛β细胞,将会为糖尿病治疗带来希望。

  10.Cell:单基因激活可使胰腺细胞转化为胰岛β细胞

  德国马克斯·普朗克生物物理化学研究所研究人员通过激活患糖尿病老鼠胰腺细胞的一种基因,使一些胰腺细胞转化为能分泌胰岛素的细胞。这一成果为糖尿病治疗研究带来了新思路。

  胰岛β细胞具有分泌胰岛素并以此降血糖的功能,而胰高血糖素的作用与胰岛素相反,能使血糖升高,两者共同作用可以调节机体血糖平衡。德国研究人员发现,通过激活患糖尿病老鼠的胰腺细胞Pax4基因,不仅可以使胰腺分泌的前体细胞转化为能分泌胰岛素的胰岛β细胞,而且还能使原来分泌胰高血糖素的细胞转化为胰岛β细胞。

  参与这项研究的专家说,在老鼠身上发现的上述基因调节机制能否用于人还需更多研究加以证实。如果将来可以依据上述发现研发糖尿病药物,还需要考虑各种因素,例如不能导致胰岛β细胞过多生成,否则会破坏胰岛素和胰高血糖素之间的微妙平衡。

  11.糖尿病治疗新希望!华人科学家成功诱导人类皮肤细胞形成β细胞

  最近,来自美国加州大学旧金山分校的华人科学家ShengDing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。

  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。

  12.CellStemCell:构建出在体内产生胰岛素的微型胃器官

  科学家们已用了几十年的努力试图取代产生胰岛素的被称作β细胞的胰腺细胞,其中这些细胞在糖尿病病人体内丢失了。如今,在一项新的研究中,一个研究小组发现来自胃下部的幽门组织有最大潜力被重编程成一种β细胞的状态。研究人员从小鼠体内获得这种组织样品,将它们培育成当被移植回这些动物体内时产生胰岛素的“微型器官(mini-organ)”。这些微型器官中的干细胞还继续补充这种产生胰岛素的细胞群体,促进这种组织可持续再生。

  为了在身体中找到这种最适合的经重编程产生胰岛素的组织,研究人员对小鼠进行基因改造让它们表达三个让其他类型细胞转变为β细胞的基因。论文通信作者、哈佛大学干细胞与再生生物学系研究员QiaoZhou说,“我们找遍了包括从小鼠的鼻子和尾巴在内的组织。我们令人惊讶地发现,位于胃部幽门区域的一些细胞最适合于转化为β细胞。这个组织似乎是最好的起始材料。

  ”研究人员获取这些小鼠的胃组织,在实验室中对它进行基因改造让它表达这些β细胞重编程因子,诱导组织中的细胞长成一种球状的微型胃器官,而且这种微型胃器官能够产生胰岛素,并且能够利用干细胞进行自我更新。研究人员将这些微型胃器官植入在覆盖着小鼠腹腔内部的膜中。

  研究人员然后破坏这些小鼠体内的胰腺β细胞以便观察这些微型胃器官是否能够补充它们,他们在22只实验性小鼠的5只中发现它们血液中的葡萄糖水平维持正常。这也是研究人员所期待的成功率。

  胃幽门细胞产生胰岛素的潜力很可能来源于它们与胰腺β细胞的天然相似性。研究人员发现很多在β细胞功能中起关键性作用的基因正常条件下也在幽门的激素产生细胞中表达。

  13.Nature:跨物种移植或有助治疗糖尿病

  在一项新的研究中,来自美国斯坦福大学和日本东京大学的研究人员说,在大鼠体内生长的小鼠胰腺产生功能性的胰岛素产生细胞(即产生胰岛素的细胞),而且当移植到糖尿病小鼠体内时,这些细胞能够逆转糖尿病。

  为了开展这项研究,研究人员将能够变成体内任何一种细胞的小鼠多能性干细胞移植到早期的大鼠胚胎中。这些大鼠已经过基因改造而不能够产生它们自己的胰腺,因而被迫依赖这些小鼠细胞产生胰腺器官。

  一旦这些大鼠出生和生长后,研究人员将来自这些在大鼠体内生长的胰腺的胰岛素产生细胞(这些细胞簇集在一起形成胰岛)移植到与形成这种胰腺的小鼠多能性干细胞存在基因匹配的小鼠体内。这些受者小鼠之前已接受药物处理,患上糖尿病。

  研究人员发现在这些糖尿病小鼠接受少至100个这样的胰岛移植一年多后,它们的血糖水平能够变得正常化。再者,这些受者小鼠在接受移植后仅需5天的免疫抑制药物治疗,而不是接受不匹配的器官移植所需的不间断的免疫抑制治疗。

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