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“永生”β细胞:糖尿病治疗新希望
日期:2005-9-30 9:08:50     编辑:


        日美两国科学家联合开发出一种能够人工生成大量胰脏β细胞的新技术,据称利用该技术有望设计出人工胰脏植入糖尿病患者体内,摆脱每天注射胰岛素之苦。  

         胰脏的β细胞能够分泌胰岛素,降低血糖值。胰脏β细胞遭破坏或者功能减弱的糖尿病患者不得不每天靠注射胰岛素来控制病情。据日本《朝日新闻》26日报道,研究小组通过老鼠实验发现,没有植入β细胞的糖尿病实验鼠在实验开始10周后死亡,而植入了β细胞的实验鼠则存活了30周以上。β细胞对分泌胰岛素、控制病情至关重要。  

        科研小组成员日本冈山大学田中纪章教授介绍说,在新技术的支持下,他们正在开发一种人工胰脏,内部含有大量这种人工生成的β细胞,植入体内后可自行分泌胰岛素。他们计划1到2年内完成设计并进行动物实验,然后进行人体临床试验治疗糖尿病。



         产胰岛素的胰腺beta细胞的移植是治疗Ⅰ型糖尿病的最大希望。但是这种疗法却因捐赠beta细胞的严重不足而受到阻碍。现在 Rosalind  Franklin大学医学院综合糖尿病中心的Ji-Won  Yoon博士和日本冈山大学的Naoya  Kobayashi博士领导的一个国际性研究组在10月的Nature  Biotechnology杂志上描述了一种“可逆性的”、永生不灭的细胞系——它能供应大量的产胰岛素人类beta细胞。最终,这种细胞系将可能为细胞移植的一个丰富的资源,并且可能替代从死尸获得beta细胞的方法。

         Ⅰ型糖尿病的病因是胰腺中产胰岛素beta细胞的丧失。由于从死尸获得beta细胞不足以满足99%的糖尿病病人的需求,因此急需beta细胞的其他可替代资源。先前的诱骗成熟人类beta细胞在实验室中存活并扩增的实验一直都未能成功,这是因为这些细胞发生死亡或丧失了根据糖刺激产生胰岛素的能力。

        Yoon 博士的研究组通过对大量的人类beta细胞进行研究、操作,从而解决了这些障碍。首先,他们将一些能延长细胞寿命的基因添加到了人类beta细胞中并寻找出不会形成肿瘤以及表达胰岛素或其他beta细胞蛋白的珍贵细胞。在被筛选的250个细胞系中,只有一个通过了这种测试。

        在让这种细胞系扩增并产生大量的细胞后,延长细胞寿命的基因被清除以确保这些细胞不会形成肿瘤并改良beta细胞的行为。

        最终获得的细胞产生的胰岛素的量约是正常beta细胞的40%,并且能在30多个周内很好地控制血糖水平。

        目前在这些细胞被批准进行人类试验前还需要进一步深入的研究,但开发一种通用的beta细胞系的计划正在实施中。(生物通记者杨淑娟)



        治疗1型糖尿病的一个主要目标就是提供足够的能够分泌胰岛素的细胞。如今,由美国和日本科学家组成的研究小组在实验室中培育出了这种细胞源,但是研究人员尚未搞清移植这些细胞是否安全。  

         人如果患上了1型糖尿病和青少年型糖尿病或者胰岛素依赖型糖尿病,那么胰腺中的胰岛β细胞就会受到攻击和破坏。最终的后果是,病人无法维持体内正常的葡萄糖水平。治疗1型糖尿病的一个最佳疗法就是向病人提供新的胰岛β细胞。但是这种疗法面临的最大障碍就是缺乏供体,目前,胰岛β细胞的来源还仅局限于尸体。一些科学家也曾希望利用胚胎干细胞作为一个平台,从而源源不断地制造出大量的胰岛β细胞。然而美国芝加哥医学院的免疫学家和细胞生物学家Ji- Won  Yoon所采用的另一种方法,已经在肝细胞的再生中被证明是成功的。  

        Yoon和他的同事,日本冈山大学医学与牙科研究所的外科医生Michiki  Narushima和Naoya  Kobayashi一道,首先从取自尸体的人类胰岛β细胞入手。为了扩展细胞的供源,他的研究小组在这些胰岛β细胞中插入了两个基因,从而使它们得到了“永生”——这些胰岛β细胞可以一直分裂下去。当研究人员得到了大量的能够分泌胰岛素的细胞后,他们又通过一种病毒将这两个基因清除掉,后者同时与癌症细胞的增殖有关。研究人员随后将这些细胞移植到10只缺乏胰岛β细胞的实验室小鼠体内,他们在9月25日的《自然—生物技术》杂志网络版上报告了他们的这项研究成果。Yoon表示,40周以后,这些小鼠“依然活着并且非常健康”。而那些缺乏胰岛β细胞的对照组小鼠则在两个月内就死去了。  

        北卡罗来纳州达勒姆市杜克大学医学中心的胰岛生物学家Christopher  Newgard认为,迄今为止,“没有人能够完成这一双重目标”,即在胰岛β细胞扩增的同时保持细胞的功能。这些细胞可能适用于实验室中的胰岛β细胞实验,但是尚不清楚它们对于人体是否安全。马里兰州贝塞斯达市国家糖尿病和消化与肾脏疾病研究所的胰岛生物学家 Nadya  Lumelsky表示,“我们还不清楚”这些细胞是否会引发癌症。Yoon也同意在考虑进行人体移植之前必须进行更多的测试工作。
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Julia Chen

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