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人体细胞也可以改变工作

生物学教科书告诉我们,成体细胞类型保持固定,因为它们在分化时已经获得了相同的身份。瑞士日内瓦大学(UNIGE)的研究人员通过诱导非胰岛素生产的人类胰腺细胞改变其功能以可持续的方式生产胰岛素,这首次表明我们细胞的适应能力远大于以前认为。而且,这种可塑性不是人类胰腺细胞所独有的。《自然》杂志上发现了细胞生物学的一场革命。

北京赛车pk10开奖人胰腺具有多种类型的内分泌细胞(α,β,δ,ε和ϒ),它们产生负责调节血糖水平的不同激素。这些细胞被捆扎成小簇,称为胰岛或朗格罕岛。当缺乏功能性β细胞而血糖水平不再受到控制时,就会发生糖尿病。在UNIGE医学院,佩德罗·赫雷拉教授和他的团队已经在小鼠中证明了胰腺具有通过其他胰腺细胞身份改变的自发机制再生新胰岛素细胞的能力。但是人类呢?此外,是否可以人为地促进这种转变?

从一种激素到另一种激素:长期变化

北京赛车pk10开奖为了探索人类细胞是否具有这种适应能力,日内瓦科学家使用了来自糖尿病和非糖尿病供体的朗格汉斯胰岛。他们首先对不同的细胞类型进行了分类,以研究其中的两种:α细胞(胰高血糖素生产者)和ϒ细胞(胰多肽细胞)。“我们将细胞分为两组:一组只引入了荧光细胞示踪剂,另一组还加入了能产生针对β细胞的胰岛素转录因子的基因,” Pedro Herrera解释说。

然后,研究人员重建了“伪胰岛”,一次仅具有一种细胞类型即可准确地研究其行为。“初步观察:将细胞聚集,甚至变成单型假胰岛的简单事实,刺激了与胰岛素产生有关的某些基因的表达,就好像“非β”细胞自然地检测到它们的“姐妹”不存在一样。然而,为了使细胞开始产生胰岛素,我们必须人工刺激一个或两个关键的β细胞基因的表达,” UNIGE医学院遗传医学系研究员Kenichiro Furuyama说。这项工作的第一作者。实验开始一周后,有30%的α细胞正在产生并分泌葡萄糖以响应葡萄糖。ϒ细胞在相同的处理下

第二步,研究人员将这些经过修饰的人α细胞的单型假胰岛移植到糖尿病小鼠中。“人类细胞被证明是非常有效的。老鼠们康复了!”佩德罗·埃雷拉(Pedro Herrera)高兴。“而且正如预期的那样,当这些人类细胞移植物被移出时,小鼠再次变得糖尿病。我们用来自糖尿病和非糖尿病供体的细胞获得了相同的结果,表明这种可塑性并未受到疾病的损害。此外,这可以长期发挥作用:移植后六个月,经过修饰的假胰岛对高葡萄糖的反应继续分泌人胰岛素。”

在自身免疫性糖尿病中更具抵抗力的细胞

对这些已成为胰岛素生产者的人胰高血糖素细胞的详细分析表明,它们保留的细胞特性与α细胞接近。自身免疫性糖尿病或1型糖尿病的特征是患者的免疫系统破坏β细胞。然后,研究人员想知道这些修饰的α细胞是否也会被自身免疫靶向,因为它们仍然不同于β细胞。为了测试他们的抵抗力,他们将它们与1型糖尿病患者的T细胞共培养。“我们发现修饰的α细胞触发了较弱的免疫反应,因此与天然β细胞相比,被破坏的可能性较小。”

北京赛车pk10开奖如今,在极度严重的糖尿病病例中,通过移植整个胰腺或最好仅移植胰岛进行胰腺移植,这是一种侵入性较小的方法。该技术非常有效,但有其局限性:与任何移植一样,它与免疫抑制治疗并驾齐驱。尽管如此,几年后移植的细胞消失了。

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