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新技术或能将干细胞成功分化为胰腺β细胞

日期: 2020-07-21
浏览次数: 481

       近几年的科学研究发现,临床上胰岛细胞的移植或能潜在治疗糖尿病,然而由于供体的胰腺非常稀少,目前尚无可根治糖尿病的方法。近日,德国环境健康研究中心等机构的科学家们发表了一项新的研究,他们开发了一种改进型的多能干细胞分化技术,其能在体外产生具有良好葡萄糖反应和胰岛素分泌的细胞。这是迈向细胞替代疗法的重要一步。相关研究结果发表在《Nature Biotechnology》杂志上。


新技术或能将干细胞成功分化为胰腺β细胞


       人类多能干细胞能够分化成任何一种具有自我更新能力的细胞类型,是用于细胞替代疗法的很好选择。但在这个过程中,并不是所有的细胞都能分化为靶向性细胞。比如人类多能干细胞可以产生治疗糖尿病患者的β细胞,而一旦采用了错误的分化途径,就会导致高度异质性的β细胞群体产生,而这一群体并不具备完全的细胞功能。因此,改善干细胞衍生的β细胞的质量是研究人员想要解决的。


       在这项研究中,研究人员利用高度特异性的胰腺祖细胞来丰富干细胞的培养,促使干细胞更有针对性地分化为β细胞。因为从发育生物学的角度来看,胰腺祖细胞在分化第一步的内胚层阶段已经被指定,因此,就需要弄清楚这是否也适用于人类多能干细胞的分化。


       随后,研究人员开始分析如何更好地控制内胚层的质量以及其如何分化为特异性的胰腺祖细胞。通过联合研究发现,一种名为CD177的单克隆抗体能标记内胚层亚群,实现有效并均匀地分化为特定的胰腺祖细胞。


       于是,在内胚层阶段,研究人员利用CD177来丰富干细胞培养液或增加特异性胰腺祖细胞的产生,从而使得更多具有成熟功能且能对葡萄糖有效反应的β细胞产生,同时还改善了机体胰岛素分泌的模式。这一结果表明,通过CD177的纯化不仅能够改善所产生的β细胞的异质性和质量,还能增加其临床安全性。


       研究人员认为,基于CD177所产生的β细胞与人体内的β细胞较为相似,CD177步骤或能帮助建立模拟人类胰腺的疾病模型系统,这种新型的分化步骤或能帮助研究者产生功能性的β细胞,从而用于药物筛选和新型疗法的开发。



资讯出处:

[1]Pallavi U. Mahaddalkar,Katharina Scheibner,et al.Generation of pancreatic β cells from CD177+ anterior definitive endoderm[J].Nature Biotechnology,2020,(4).


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