研究人员调查了他们是否可以将胰腺干细胞样细胞重新编程为产生胰岛素的β细胞,用于潜在的糖尿病治疗。
他们发现,调节胰岛素表达的基因可以通过使用一种以前用于治疗淋巴瘤和多发性骨髓瘤患者的药物来重新激活。
该研究发现为依赖每日胰岛素注射的糖尿病患者提供了一种可能的新治疗选择。
根据世界卫生组织的统计,大约有4.22亿,一些研究人员估计这一数字到2045年将达到7亿。在美国,大约十分之一人们在2018年患了糖尿病,这使得糖尿病成为全国的第七死亡的主要原因。
有两种主要类型的糖尿病:
1型糖尿病(以前称为胰岛素依赖型或青少年糖尿病)——身体不产生这种激素胰岛素或者不重视它。这种糖尿病在儿童和年轻人中更常见。
2型(以前称为成人发病型糖尿病)-身体不能产生足够的胰岛素或不能正确使用胰岛素。这是最常见的糖尿病形式(占所有病例的90–95%),通常在晚年开始。
产生胰岛素的β细胞通常占胰岛(胰腺中的细胞群)的50-70%。在这两种类型的糖尿病中,主要由于自身免疫破坏,β细胞显著减少。
患有1型糖尿病的个人和一些患有二型糖尿病的人必须每天注射胰岛素才能生存。另一种选择是全胰腺或胰岛移植,这受到器官供体短缺和免疫抑制剂相关副作用的限制。
对产生胰岛素的β细胞再生的研究可能会为依赖胰岛素注射的人开发一种新的疗法。
在最近的一项研究中,澳大利亚墨尔本莫纳什大学的人类表观遗传学团队发现,研究药物GSK-126可以通过抑制胰腺EZH2,潜在地恢复1型糖尿病患者体内产生胰岛素的β细胞。
恢复胰岛素生产
EZH2酶抑制负责产生胰岛素的β细胞发育的基因。研究人员假设阻断EZH2活性可能会恢复胰岛素的产生。
研究人员使用来自三个供体(两个非糖尿病供体和一个1型糖尿病供体)的离体人胰腺组织,检查了高选择性EZH2抑制剂GSK-126对与胰岛素产生相关的特定基因的影响。
当研究人员分析1型糖尿病捐赠者的胰腺时,正如预期的那样,他们注意到了绝对的β细胞破坏。这些胰腺细胞中调节β细胞发育和胰岛素产生的基因被“沉默”。
研究人员发现,用GSK-126刺激胰腺细胞可以恢复负责将胰腺祖细胞(干细胞样细胞)发育成产生胰岛素的β细胞的标志性基因。
研究人员观察到,尽管β细胞被完全破坏,但GSK-126也恢复了1型糖尿病供体细胞中胰岛素基因的表达。该研究是首次报道的恢复胰岛素基因转录的例子,并为β细胞再生提供了有力的证据。
糖尿病的潜在新疗法
萨姆·埃尔-奥斯塔教授,博士莫纳什大学人类健康和疾病实验室表观遗传学负责人,也是该研究的第一作者,将这种恢复胰岛素生产的方法描述为“快速且具有成本效益”
“我们的初步研究显示,与使用人类胚胎干细胞的替代方法3至4个月相比,在药物治疗的2天内就有重要的胰岛素表达,”El-Osta博士告诉记者外设的挂载点.
通过避免使用胚胎干细胞,研究作者也避免了通常与此类技术相关的伦理问题。他补充说,这种潜在的糖尿病治疗方法的另一个优势是“不太容易受到器官或胰岛移植相关风险的影响”。
局限性和未来研究
在评论他们研究的局限性时,研究人员指出,他们使用了来自单一1型糖尿病供体的细胞。需要更多的研究来确定这种方法在更广泛的1型糖尿病人群中是否成功。
根据,对产生胰岛素的β细胞的自身免疫攻击也是开发新疗法的另一个障碍马蒂亚斯·冯·赫拉斯博士他是美国拉荷亚免疫学研究所1型糖尿病中心的教授和创始人。
“在1型糖尿病(和一些二型糖尿病病例)中,对胰岛和产生胰岛素的β细胞有相当强的(自身)免疫反应,这不能通过制造更多的β细胞来避免。因此,虽然这是一个有趣的进展,但我们仍必须减少这种自体免疫反应(理想情况下,不要对患者进行全身性免疫抑制),这不是一件容易的事情。”冯·赫瑞斯博士说。
虽然这种潜在的新糖尿病治疗方法给1型糖尿病患者带来了希望,但根据,它对二型糖尿病来说“不是理想的目标”约翰·布斯博士他是北卡罗来纳大学糖尿病中心的主任。“在更常见的2型糖尿病中,最大的问题通常是胰岛素不能很好地发挥作用,”Buse博士告诉外设的挂载点.
当被问及这种治疗方案多久才能向公众开放时,Buse博士说,“如果有足够的关注、资金和运气,像本文中这样基于任何早期效益证明的人类药物治疗通常需要7-10年。在这种情况下,药物开发的道路变得复杂,因为需要将细胞从身体中取出,放入实验室,然后再放回患者体内。”