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细胞成功“变身”,治疗糖尿病有了新方法

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科学大观园 2021-03-03 11:40
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近日,美国德州大学西南医学中心(UTSW)领导的一个研究小组在《美国国家科学院院刊》上发表论文称,通过阻断胰高血糖素的细胞受体,可将产生胰高血糖素的α细胞转化为产生胰岛素的β细胞,治愈糖尿病小鼠模型。这为治疗人类的I型和II型糖尿病提供了一种新方法。

胰岛β细胞产生的胰岛素是细胞吸收、利用葡萄糖的必需品,糖尿病的典型特征就是β细胞的丧失。在II型糖尿病中,人体组织会产生胰岛素抵抗,促使β细胞分泌过量胰岛素,进而衰竭死亡;在I型糖尿病中,β细胞会死于自身免疫。

这两种糖尿病都伴随着血糖大幅升高,最终可能导致一系列并发症,包括四肢损伤、视力丧失、肾脏损伤、昏迷甚至死亡。

研究领导者、UTSW的内科助理教授May-Yun Wang博士说,大多数糖尿病的治疗都集中在胰岛素上,而它的对应激素——胰高血糖素却很少受到关注。胰高血糖素由胰腺中的α细胞产生,能够能与肝脏细胞上的受体结合,促使其分泌葡萄糖。

一些研究表明,消耗或阻断胰高血糖素受体有助于更好地控制葡萄糖水平。

为了明确这种现象发生的机制,研究人员使用针对胰高血糖素受体的单克隆抗体处理了糖尿病的小鼠模型。

在第一个名为PANIC-ATTAC的小鼠模型中,在化疗使β细胞选择性死亡后,每周进行的单克隆抗体治疗大幅降低了小鼠的血糖,且这种效果在治疗停止后仍能持续数周。进一步的研究表明,包括β细胞在内的胰腺细胞数量显著增加了。

随后,科学家们利用谱系追踪技术标记了α细胞并追踪其分裂,结果发现,这种疗法将一些α细胞群转化为了β细胞。

在第二个名为非肥胖糖尿病小鼠(NOD)的模型中,β细胞被自身免疫反应耗尽(模拟I型糖尿病)。当给NOD小鼠注射单克隆抗体后,尽管免疫细胞依旧活跃,β细胞的数量还是恢复了。

在第三个更接近人类系统的动物模型中,研究人员将人类α细胞和β细胞注射到有免疫缺陷的NOD小鼠体内,这些细胞刚好能够产生足够的胰岛素,使小鼠处于患(糖尿)病边缘。在注射单克隆抗体后,这些小鼠体内的人类β细胞数量增加,保护它们免受糖尿病的伤害。这表明相关治疗对人类也可以起到同样的作用。

论文作者、UTSW前内科助理教授William L. Holland指出,将α细胞转化为β细胞的方法在I型糖尿病的治疗方面尤其具有前景。“即使经过数十年的自身免疫攻击,I型糖尿病患者体内仍存在大量α细胞。如果我们能驾驭它们,把它们转化为β细胞,将为I型糖尿病的治疗开辟新的可行疗法。”

Wang补充,与I型和II型糖尿病患者使用的胰岛素注射泵相比,产生天然胰岛素的方法具有显著优势。“尽管这些糖尿病患者尽最大努力控制血糖,但即使使用最先进的泵,他们的血糖指标也会在一天中大幅波动。用自身细胞恢复β细胞功能能帮助患者更好地进行自然调节,从而提高生活质量。”

原创编译:花花 审稿:西莫 责编:陈之涵

期刊来源:《美国国家科学院院刊》

期刊编号:0027-8424

原文链接:
https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210301171025.htm

版权声明:本文为原创编译,中文内容仅供参考,一切内容以英文原版为准。转载请注明来源。

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