浙大團隊發明人胰島細胞及胰島類器官新技術,并且具有生理功能

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“至今還記得第一只糖尿病小鼠(細胞移植后)血糖恢復至正常水平的那天 , 現在依然能感受到當時的激動 。 回顧開展體內實驗的那兩三年 , 可以用‘山重水復疑無路 , 柳暗花明又一村’來形容 。 論文發表后 , 一些糖尿病患者及其家屬來信鼓勵我們 , 這應該就是我們無數次失敗后依然堅持的原因 , 以及在面對困難的日子里繼續努力的動力 。 未來會進一步優化該系統 , 全力推進其臨床轉化 , 希望盡早造福龐大的糖尿病患者群體 。 ”浙江大學生命科學研究院祝賽勇研究員表示 。
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圖|祝賽勇(來源:祝賽勇)
近日 , 他和團隊研發出一種干細胞分化人胰島細胞及胰島類器官新技術 , 相關論文以《人可擴增胰島前體細胞衍生的β細胞改善糖尿病》(Humanexpandablepancreaticprogenitor–derivedβcellsamelioratediabetes)為題 , 發表在ScienceAdvances上[1] 。
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浙大團隊發明人胰島細胞及胰島類器官新技術,并且具有生理功能】圖|相關論文(來源:ScienceAdvances)
胰腺分化系統此前曾面臨“三座大山”
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胰島移植是糖尿病治療中一個非常有前景的療法 , 目前人胰島的供體來源主要是遺體捐贈 , 供體非常短缺且存在免疫排斥 , 這極大限制著細胞療法在臨床中的推廣和普及 。 由于人多能干細胞具備較強的自我增殖和分化潛能 , 因此在細胞治療中展現出巨大的應用前景 。
人多能干細胞向胰腺分化這一研究領域 , 雖然“年輕”但卻發展迅速 。 2001年 , 科學家首次報道人多能干細胞可以自發隨機分化獲得類胰島β細胞 , 但是這種干細胞的隨機分化過程并不可控 , 而且效率非常低 。 不過 , 這一研究也提示科學家們可以利用干細胞來定向獲得胰島β細胞 。
到2006年 , 科學家凱文·阿穆爾(KevinA.D'Amour)等人首次報道了一個“五步分化法”:通過誘導人多能干細胞分化獲得產生胰島素的內分泌細胞 。 此后 , 該領域進入快速發展時代 , 研究者們通過不斷優化分化方法 , 來提高獲得胰島β細胞的效率及其生理功能 。
尤其是在2014-2015年 , 哈佛大學教授道格拉斯A.梅爾頓(DouglasA.Melton)、哥倫比亞大學教授蒂莫西·基弗(TimothyKieffer)和加州大學教授馬蒂亞斯·赫布羅克(MatthiasHebrok)等團隊 , 也公布了胰島β細胞誘導方法 , 這對胰腺分化領域起到了巨大推動作用 。 最近幾年 , 胰腺分化領域也有許多不錯的研究進展 。
但是 , 即便有這些前期研究 , 胰腺分化系統仍然非常具有挑戰性 , 主要體現在操作難度大、分化時間長、體系穩定性相對較低等三方面 。 這給藥物開發和科學研究 , 都帶來很大挑戰和困難 。
有意思的是 , 在干細胞向胰島β細胞的分化過程中 , 會經歷一個胰島前體細胞階段(Pancreaticprogenitor,PP) , 這一階段的細胞具備自我更新和增殖能力 。 如果能將分化獲得的人胰島前體細胞在體外培養擴增 , 形成一個細胞系 , 就可以簡化分化過程、降低分化難度 , 進而縮短分化時間 , 最終讓胰腺分化過程更加可控和穩定 。
之前 , 并沒有一個能夠既穩定、又能長期培養干細胞來源的人胰島前體細胞的體系 。 基于此 , 祝賽勇和團隊開展了上述研究 。
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(來源:ScienceAdvances)