在实验室中生成人类功能性胰腺β细胞
Felicia W Pagliuca1, Jeffrey R Millman1, Mads Gürtler1
1Department of Stem Cell and Regenerative Biology, Harvard Stem Cell Institute, Harvard University, 7 Divinity Avenue, Cambridge, MA 02138, USA.
Cell
|October 11, 2014
概括
研究人员开发了一种可扩展的方法,从人类多能干细胞 (hPSC) 中创建数百万个功能性,对葡萄糖敏感的胰腺β细胞. 这些干细胞衍生的β细胞有效地分泌胰岛素,并改善糖尿病小鼠移植后的高血糖.
科学领域:
- 干细胞生物学 干细胞生物学
- 内分泌学 在内分泌学.
- 再生医学是一种再生医学.
背景情况:
- 糖尿病需要有效的胰岛素替代疗法.
- 目前用于从人类多能干细胞 (hPSC) 产生胰腺β细胞的方法产生缺乏充分功能的细胞.
- 功能性β细胞的可扩展来源对于糖尿病研究和治疗至关重要.
研究的目的:
- 开发一种可扩展的协议,将hPSC分化为功能性的胰腺β细胞,产生胰岛素.
- 在体外和体内表征这些干细胞衍生的β细胞 (SC-β) 的功能性质.
- 评估SC-β细胞在糖尿病治疗中的治疗潜力.
主要方法:
- 开发了一个新的,可扩展的hPSC差异化协议.
- 用成熟β细胞的标记物,流量测试和胰岛素分泌测试来表征SC-β细胞.
- 将SC-β细胞移植到糖尿病小鼠模型中,以评估体内功能和治疗疗效.
主要成果:
- 从hPSC产生了数亿个SC-β细胞.
- SC-β细胞表现出成熟的β细胞标记物,对葡萄糖敏感的流,以及将胰岛素包装成分泌颗粒.
- 在体外和体内,SC-β细胞分泌的胰岛素与成年β细胞相似.
- 在小鼠中,移植的SC-β细胞以依赖葡萄糖的方式分泌胰岛素,并改善了高血糖症.
结论:
- 开发的协议有效地在规模上从hPSC生成功能性,对葡萄糖敏感的β细胞.
- 这些SC-β细胞对细胞移植治疗和糖尿病药物发现具有重大前景.
- 这一进步为糖尿病治疗提供了一个可行的基于干细胞的策略.
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