分化|TAA Medical統恩專家告知,糖尿病患者福音來了,干細胞可治療糖尿病

人類多能干細胞具有無限增殖和分化成功能細胞的潛力,這使得利用人類多能干細胞衍生的功能細胞有望用于治療許多重大疾病。 糖尿病是威脅人類健康的主要疾病之一,可導致各種并發癥的發生。 并發癥的發病率和死亡率極高,嚴重影響患者的生活質量,甚至威脅到他們的生命。 我國已成為世界上糖尿病患者人數最多的國家,迫切需要開發有效治療糖尿病的新方法。 目前臨床胰島移植治療糖尿病已有成熟的技術方案和良好的臨床效果,但人類胰腺供體的稀缺性極大地限制了其廣泛應用。 人多能干細胞制備的胰島細胞有望突破這一瓶頸,是人多能干細胞在轉化醫學領域最快的突破方向。分化|TAA Medical統恩專家告知,糖尿病患者福音來了,干細胞可治療糖尿病
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2022年2月4日,北京大學鄧宏魁課題組、中國醫學科學院/北京協和醫學院彭小忠課題組、天津市第一中心醫院沉中陽課題組合作發表 一篇題為:Human Pluripotent 在國際頂級醫學雜志《自然醫學研究》上發表的關于干細胞衍生胰島改善非人類靈長類動物糖尿病的論文。 該研究首先在原有工作的基礎上進一步優化改進了人多能干細胞分化制備胰島細胞的制備方案,獲得了功能成熟的人多能干細胞衍生的胰島細胞; 進一步將它們移植到非人類靈長類動物中 在糖尿病動物模型中,系統評估了人類多能干細胞分化的胰島在治療糖尿病中的安全性和有效性。分化|TAA Medical統恩專家告知,糖尿病患者福音來了,干細胞可治療糖尿病
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早在2005年,鄧宏魁研究組率先采用在模擬胰腺體內發育、 分化的策略,應用Activin A誘導小鼠多能干細胞分化成內胚層細胞,然后用視黃酸 (Retinoic acid, RA) 誘導細胞向胰腺命運特化,最后加入促進胰腺β細胞分化的因子,在體外分步誘導小鼠多能干細胞分化成為胰腺β細胞 (Shi et al., Stem Cells, 2005) 。該方法隨后被德國Anna Wobus研究組進一步證實 (Rolletschek et al., Diabetologia, 2006) ,Activin A和RA隨后被廣泛地用于誘導多能干細胞向胰腺β細胞定向分化的研究中。 2006年美國Novocell公司 (現更名為ViaCyte公司) ?采用了鄧宏魁研究組報道的Actinvin A和RA,并進一步加上其它誘導因子分步處理,將人多能干細胞誘導成胰島素分泌細胞 (D'Amour et al., Nat Biotechnol, 2006) 。在2007年,鄧宏魁實驗室也報道了在已有的工作基礎之上建立的誘導人多能干細胞定向分化為胰腺β細胞的技術方案,并首次獲得了能夠改善小鼠糖尿病癥狀的人多能干細胞來源的胰腺β細胞 (Jiang et al., Cell Res, 2007) 。繼人iPS細胞成功建系之后,張毅研究組以及鄧宏魁研究組報道了人iPS細胞向胰腺β細胞的定向分化 (Tateishi et al., J Biol Chem, 2008; Zhang et al., Cell Res, 2009) ;哈佛大學Douglas A. Melton研究組制備了糖尿病人特異性的iPS細胞,并將其誘導為胰腺β細胞 (Maehr et al., PNAS, 2009) 。這些研究進展為利用人多能干細胞治療糖尿病奠定了早期的研究基礎。 在這項最新研究中,鄧宏魁研究組大幅改進了人多能干細胞向胰島細胞的分化方案,重點解決了如何高效率地誘導從胰腺前體細胞向胰島內分泌細胞命運特化的難題 (圖1) 。他們通過三維重構誘導前腸后部細胞形成胰島樣細胞球,并優化胰腺前體向內分泌前體細胞分化的誘導條件,最終能夠在不同的供體來源的人多能干細胞株上實現穩定、高效的胰島細胞誘導分化,獲得結構和功能與人原代胰島相似的人多能干細胞分化胰島。將人多能干細胞分化胰島移植入糖尿病模型小鼠體內,可以有效逆轉糖尿病,而且在長達48周的觀察周期中,在移植小鼠中均未觀察到移植細胞致瘤現象 (圖2) 。