科学家采用细胞替代疗法治疗1型糖尿病

一个世纪以前，1型糖尿病意味着死刑。现在，它只是日常病。当血糖升高时，糖尿病患者的眼睛，肾脏和神经会受损。当血糖太低时，心脏和大脑等重要器官也会罢工，导致头晕，甚至昏迷。

通常来说，胰腺调节血糖。一种称为β细胞的特殊细胞群可以产生胰岛素，这有助于身体在饭后吸收多余的血糖。但在1型糖尿病中，免疫系统杀死这些细胞。患者自己注射胰岛素，并检查他们在饭前后的血糖水平，这是一个繁琐的任务。虽然最近主要的胰岛素制造商，包括赛诺菲，诺和诺德，以及礼来提供缓慢而快速的胰岛素来帮助患者全天控制血糖。而在2016年，FDA批准了第一个“人造胰腺”，它将血糖监测仪和胰岛素泵结合起来，自动给予患者所需的胰岛素剂量。

但科学家有另一种解决方案：将β细胞重新植入体内。这个想法可能听起来简单到难以相信，但它确实已经产生有希望的结果，可以使1型糖尿病患者免受注射胰岛素的烦恼。  UCSF糖尿病中心主任Matthias Hebrok博士说：“我们不仅喜欢胰岛素，更愿意把β细胞植入回糖尿病患者的体内 “Beta细胞是可以完全调节糖的含量的机器。”

来自器官供体的β细胞移植已经进行很多年。这些细胞生长在称为胰岛的小团中，1500多名糖尿病患者接受胰岛移植。

该方法需要终生服用抗排异药物来保护移植的β细胞，并且用来治疗患有异常难治疾病的患者。但由于技术的改善，一半的接受者在移植后5年可以脱离胰岛素。 “这些人通常不能有正常的生活...他们不能开车。当一个妈妈与她的孩子一起在街道走，她会突然晕倒。所以胰岛移植真的改变他们的生活，“多伦多大学生理学教授Maria Cristina Nostro博士说。

但胰岛移植不能作为1型糖尿病的一般疗法。在美国每年有来自7000个供体的器官可以使用，但在大多数情况下，对压力和损伤都很敏感的胰岛细胞无法挽救。相比之下，有高达三百万的美国人患有1型糖尿病。

所以科学家正在尝试不同的方向：从干细胞形成β细胞。胚胎干细胞产生人体的所有细胞，研究人员可以通过控制其打开和关闭的基因使这些细胞成为β细胞。大量的β细胞可以在实验室中培养，然后移植到患者体内。在理论上，干细胞将是β细胞的无限来源，因为它们可以分裂和补充自身。

因为胚胎干细胞可以生长成任何细胞类型，障碍就是形成不想要的非胰腺细胞的风险，这可能使细胞替代疗法无效或不安全。

为了获得更纯的移植细胞群，Nostro博士及其同事鉴定出由胰腺细胞产生的表面蛋白质。当在盘中生长时，这些细胞可以被哄骗以制造胰岛素 - β细胞的关键属性。研究结果于2017年8月发表在Nature Communications上。该组下一步将这些早期胰腺细胞转移到糖尿病小鼠模型中，以测试其是否能稳定血糖水平。

丹麦哥本哈根大学的一个独立研究小组在今年夏天早些时候发现了同样的蛋白质。该项目的负责人-助理教授Jacqueline博士现在计划创建一家名为PanCryos的分公司，该公司将致力于研究干细胞治疗1型糖尿病。世界上最大的糖尿病药物制造商Novo Nordisk已经通过Novo Seeds基金为该新生物技术公司提供支持。 干细胞可以产生足够的β细胞用于移植，但是它们不能保证这些细胞存活。 1型糖尿病是因为免疫系统破坏其β细胞。

位于圣地亚哥的生物技术公司ViaCyte正在进行几项临床试验。在一项I / 2期临床试验中，形成各种胰岛细胞类型（包括β细胞）的细胞被包裹膜中，该膜允许小分子如氧，葡萄糖和胰岛素自由穿过膜，同时使移植的细胞免受免疫系统损害。 ViaCyte总裁兼首席执行官Paul Laikind博士将其比作茶包，让茶水通过，但可以截留茶叶。

Laikind认为，ViaCyte疗法有一天可以成为患者稳定血糖水平的“功能治疗”，而不会引起潜在的自身免疫反应。该公司已经从众多来源获得资金，包括加州再生医学研究所和青少年糖尿病研究基金会。

细胞置换也可用于2型糖尿病。 90-95％的糖尿病患者是2型，其中β细胞产生胰岛素，但身体没有反应。细胞尽力产生更多的胰岛素，但最终过度劳累或死亡。 UCSF的Hebrok比喻它为冲刺马拉松。替代β细胞可以调整现有的策略来改善2型糖尿病患者的胰岛素反应，主要围绕饮食和运动。

糖尿病的工作反映了细胞替代疗法对其他疾病（包括黄斑变性和帕金森病）的更广泛应用。这些以细胞为中心的方法可能会受到干细胞生物学和基因工程持续发展的推动。

Hebro博士说：“这是一个惊人的时代。” “科学是令人难以置信的，以前所未有的方式和形式。”

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