胃干细胞转化为类胰岛细胞对糖友有什么帮助

二型糖友最大的问题，胰岛素抵抗。

对于1型和晚期2型糖友，胰岛细胞退化，没有胰岛素分泌功能了。

如果告诉你，胃的干细胞可以转化为胰岛细胞，你相信吗？

威尔康奈尔医学院的一项临床前研究表明，来自人胃的干细胞转化为了可以分泌胰岛素的细胞，能够控制血糖。①

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研究在 4 月 27 日发表在《自然细胞生物学》杂志上，这个实验结果是非常惊人的，因为这为治疗糖尿病提供了一种新的方法。

干细胞是人体所有细胞的来源，可以分化为不同的细胞组成器官和组织，但是干细胞的分化通常是有限制的。

首先就是时间限制，在人体婴幼儿甚至成长发育时期，干细胞分化和细胞分裂都是很快的，但是成年后身体状态很稳定，往往就不再分化了。

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另一个限制就是干细胞种类，有些干细胞还保留着成年后的分化能力，比如骨髓比如骨髓中的造血干细胞。

当人体大量失血时，干细胞可以分化成红细胞、白细胞和血小板，分化成熟的血细胞会进入外周血，替代衰老和死亡的血细胞。

其他干细胞要分化的条件就比较困难了，要么是比较少，要么是需要外部刺激，或者体外重新“编程”等等。

那么这项研究是怎么成功的呢？对于目前的糖尿病治疗现状来说有什么意义呢？我们一起来看看。

胃干细胞转化为类胰岛细胞

在这项研究里面，研究人员就是将人类胃组织中获得的干细胞直接重新编程，分化为与胰腺 β 细胞非常相似的细胞。

→胃干细胞为什么能转化？

我们可以先思考一个问题，可以选择的干细胞来源很多，为什么是胃呢？

其实肠道细胞也具有很强的分化能力，通过活检获得肠道干细胞，并在培养物中具有显着的增殖能力，已经用于自体细胞治疗。②

而在小鼠肠道中，可以分化出产生胰岛素的细胞。但是遗憾的是，人类肠道组织还无法产生大量或持久的胰岛素分泌细胞。

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于是科学家们转而把目光投向了胃细胞，这项研究的资深作者、教授 Joe Zhou 博士为了这个目标已经努力了 15 年多。

周博士认为，胃会产生自己的激素分泌细胞，并且胃细胞和胰腺细胞在发育的胚胎阶段是相邻的，所以胃干细胞应该可以转化为胰岛β细胞。①

在周博士的早期实验中，他发现通过强制激活一些转录因子，普通胰腺细胞可以转变为产生胰岛素的 β 样细胞。

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他在 2016 年的一项小鼠研究中证明，胃干细胞对这种胰腺细胞激活技术也非常敏感。③

其实人类胃干细胞可以很容易地从患者体内提取，内窥镜检查手术就可以，但是随后的技术困难阻碍了实验继续进行。

不过这项研究最终取得了最大的突破，使用生物工程技术成功地将人类胃干细胞转化为类β细胞。

→转化β细胞的意义

胰腺 β 细胞是分泌胰岛素的细胞，于是研究人员移植一小群分化后的细胞给糖尿病小鼠，发现可以逆转糖尿病小鼠的疾病症状。

研究小组先是将这些细胞培养成称为类器官的小簇，发现这些类似器官的组织块很快对葡萄糖变得敏感，并分泌胰岛素。

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而移植到糖尿病小鼠体内时，类胰岛β器官的功能很大程度上与真正的胰腺β细胞一样，根据血糖升高分泌胰岛素，从而保持血糖水平稳定。

研究人员对移植物（六个月）一直进行监测，发现它持续工作运行良好，这表明它们具有很好的耐久性。

也就是说，转化后的类胰岛β细胞可以在一定条件下培养，最终得到与胰岛β器官类似的组织或器官，然后代替原来不好用的器官。

胃干细胞如何转化为β胰岛细胞？

胃肠道（GI）上皮是一种高度再生的组织，在内胚层器官中是独一无二的。

→胃干细胞的特殊性

科学家们早就发现，胃肠道拥有大量成体干/祖细胞，不断产生上皮细胞，包括分泌激素的内分泌细胞。

不仅如此，这两个器官都天然地有分化为胰岛的优势，因为在发育上都与胰腺相关，产生于相邻的胚胎域。

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因此胃组织可以作为诱导型 β 细胞来源，而且整个胃器官中，诱导转化效率最高的是胃窦。

实验结果表明，一种转录因子称为NPM 因子，可以将胃肠道内分泌细胞强有力地重编程为胰岛素+细胞，其中在胃窦中重编程效率最高。③

而且这种诱导产生的胃肠道胰岛素+细胞，可以长期逆转高血糖并在消融后快速再生，在分子和功能上与胰腺 β 细胞非常相似。

类胰岛细胞对哪些糖友有帮助？

长久以来糖尿病一直折磨着众多的患者，其实也在困扰着科学家们，因为大家始终没有找到一种可以根治的疗法。

如果没有胰岛素，血糖水平就会升高过高，导致糖尿病及其众多问题。

目前主流的治疗方法还是胰岛素体外注射，包括手动注射和可穿戴式泵注射胰岛素。

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生物医学的研究人员提出了一种创造性的疗法，那就是细胞替代疗法。

就是说研究功能性胰岛素+细胞，运用再生技术，包括胚胎干细胞的定向分化和非β细胞如胃肠细胞的直接转化。④ 

这种疗法的好处，是用自然的方式取代 β 细胞功能，移植人体细胞发挥 β 细胞的作用，即自动感应血糖水平并根据需要分泌胰岛素。

而且此类移植还可以使用患者自身的细胞，这样可以避免移植排斥问题，和正常分泌差不多。

→1型糖尿病

胰岛素由胰腺 β 细胞产生，1 型和 2 型糖尿病都与胰腺 β 细胞的破坏或功能障碍有关，但是两者的机制并不同。

1型糖尿病是一种自身免疫疾病，由于自身免疫攻击破坏了胰腺中的 β 细胞而引起。

所以，1型糖尿病往往发生在青少年时期，而且发病后会迅速转为重症，此后患者需要非常严格地控制饮食，并且一直注射胰岛素。

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除了外源性胰岛素注射外，科学家们也一直在研究能不能实现内源性胰岛素治疗，也就是用技术恢复患者 β 细胞的功能。

科学家们试过胰岛细胞替代和免疫调节疗法，临床胰岛移植将异体移植到患者体内，在没有外源胰岛素的情况下确实表现出了生理性血糖控制。⑤

但是器官移植限制很大，一方面是器官捐献者的缺乏，另一方面移植后患者会产生强烈的免疫反应。

所以这项研究对于 1 型糖尿病的治疗意义很大，因为它提供了一种自体干细胞分化 β 细胞的方案，一旦成功将突破器官移植的限制。

→晚期2型糖尿病

与 1 型糖尿病不同，2 型糖尿病在一开始可能并不缺少 β 细胞，但是随着病情逐渐严重，患者的 β 细胞受损严重。

研究发现，糖尿病患者的 β 细胞死亡、功能障碍或无法跟上，也就是产生胰岛素的 β 细胞无法正常调节血糖水平。

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在过去的几十年里，医学界一直在研究用新的 β 细胞替代死亡或功能失调的组织，但是 β 细胞的来源是最大的限制。⑥

研究试过从人类多能干细胞，包括人类诱导多能干细胞生成功能性β样细胞，患者在植入后产生了葡萄糖反应性 C 肽。⑦

不过这种移植依然有自身免疫系统的障碍，因为细胞替代疗法往往使用异体干细胞来源，尤其是胚胎干细胞等高分化能力的干细胞。⑧

所以说，医学界也一直在探究，有没有自体干细胞能够成功分化为 β 细胞的方法，这项研究可能提供了一种答案。

关键的瘦龙说

如果不需要依赖外源性胰岛素，对一型和晚期二型糖友真的帮助很大。

当然，这项研究只是初步的成果，最终目标是创建一种新型的治疗糖尿病方法。

只要从患者身上提取胃干细胞，然后通过科技手段转化为胰岛素分泌类器官，移植给患者，无需额外药物即可控制血糖水平。

对于这项研究，周博士和他的实验室表示，在他们的技术被考虑用于临床之前，仍然需要在许多方面进行优化。

首先必须增加用于人体移植的 β 细胞制造量，并且必须对类 β 细胞进行修饰，因为1 型糖尿病患者的 β 细胞可能产生免疫反应。

在此之前其他科学家也提出了别的思路，比如对胃窦细胞进行重新编程，在体外组装成生物工程微型器官，产生可移植单位。

这样就不用移植器官，而是移植小单位的 β 细胞组织，也能用于血糖控制。

但是不管最终移植的是什么，β 细胞代替疗法最终依赖于临床疗效和耐久性。

同时细胞产品相关的大量制造和监管，也会面临成本和道德等方面的挑战，不确定进展速度如何，不过这种疗法取得了重大突破，仍然充满希望。

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