由赫尔辛基大学的一个研究小组协调的一项研究为糖尿病的细胞疗法铺平了道路。
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胰岛素是胰腺β细胞产生的一种重要激素。1 型糖尿病是由这些细胞的破坏引起的，这导致患者不得不通过每天多次注射来替代丢失的胰岛素。
通过移植从脑死亡器官捐献者的胰腺中分离的 β 细胞，可以恢复糖尿病患者的胰岛素分泌。然而，这种治疗方法并没有被广泛引入，因为需要来自至少两个供体的细胞来治愈一个糖尿病患者。
长期以来，人们一直在尝试从干细胞中产生功能性β细胞，这可能会使这种治疗越来越普遍。然而，迄今为止，由干细胞产生的β细胞还不成熟，胰岛素分泌调节不佳。这或许可以部分解释为什么美国正在进行的基于未成熟细胞的临床试验没有取得突破。
由赫尔辛基大学的 Timo Otonkoski 教授领导的一个研究小组进行了开创性的工作，以优化由干细胞产生的胰腺细胞的功能。
在最近发表的一篇广泛的文章中，该小组首次证明，干细胞可以形成在结构和功能方面非常接近正常胰岛的细胞。
该文章发表近期发表在 Nature Biotechnology 杂志上，主要由芬兰科学院 MetaStem 卓越中心资助。
“在我们的研究中，细胞中的胰岛素分泌像往常一样受到调节，细胞对葡萄糖水平变化的反应甚至比从用作对照的器官供体中分离出来的胰岛更好，”研究成员 Väinö Lithovius 说团体。
最全面的β细胞功能调查
研究人员在细胞培养和小鼠研究中证明了干细胞衍生的 β 细胞的功能。在后者中，研究人员证明，移植到小鼠体内的干细胞衍生的 β 细胞开始有效地管理小鼠的葡萄糖代谢。
“小鼠的血糖水平高于人类，大约为 8-10 毫摩尔。细胞移植后，该水平降至人类中所见的水平，大约为 4-5 毫摩尔。它保持在这个水平，证明干细胞衍生的移植物能够调节小鼠的血糖水平，”负责细胞移植的研究员 Jonna Saarimäki-Vire 说。
现在发表的β细胞功能调查是该领域最全面的：除了胰岛素分泌外，研究人员还调查了调节胰岛素分泌的系统的功能，包括代谢和离子通道，还将研究结果与发育过程中发生的基因表达联系起来.
“我们的研究将有助于进一步改善干细胞胰岛的产生，这将使它们更容易用于疾病建模和细胞治疗，”Timo Otonkoski 说。
“我相信国际学术界重视我们为验证干细胞胰岛作为糖尿病研究和细胞治疗工具所做的努力，”乌普萨拉大学的 Anders Tengholm 教授说，他为这项研究做出了贡献。
移植源自人类多能干细胞的胰岛细胞是治疗糖尿病的一种有前景的方法。尽管在干细胞衍生胰岛 (SC-islet) 生成方面取得了进展，但尚未对其功能特性进行详细表征。在这里，科学们使用优化的方法生成了功能成熟的 SC 胰岛，并针对初级成人胰岛进行了全面的基准测试。双相葡萄糖刺激体外成熟过程中产生的胰岛素分泌，与细胞结构重组和增加的α细胞有关。SC 胰岛的电生理学和胞吐作用与成人胰岛相当。尽管糖酵解和线粒体葡萄糖代谢存在差异，但仍实现了葡萄糖反应性胰岛素分泌。SC 胰岛在体外和整个 6 个月的小鼠移植过程中的单细胞转录组学揭示了一个连续的成熟轨迹，最终形成了一个与原代胰岛非常相似的转录景观。我们对 SC 胰岛成熟度的全面评估突出了其先进的功能程度，并支持将其用于进一步了解和对抗糖尿病的努力。
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