干细胞研究揭示糖尿病β细胞衰竭机制

2016-11-073850点击

干细胞研究揭示糖尿病β细胞衰竭机制

Wolfram综合征患者的皮肤制备的β细胞(纽约干细胞基金会提供)

       纽约干细胞基金会(NYSCF)研究所和哥伦比亚大学医学中心(CUMC)的科学家用Wolfram综合征(也叫做遗传性少年型糖尿病)患者的皮肤细胞,构建了人糖尿病的体外模型,揭示了糖尿病中β细胞功能衰竭的生化路径。研究结果发表在11月13日的《糖尿病》杂志。

       Wolfram 综合征是一种罕见的、致命的遗传疾病,逐渐发展为视力减退、耳聋。研究者招募Wolfram综合征患者捐赠皮肤样本,所有患者都在儿童期发病,目前需要注射胰岛素治疗,并有视力减退症状。研究者从患者的皮肤样本诱导产生多能干细胞(iPS),进一步制取β细胞。同时从健康人皮肤制备β细胞作为对照。把两种β细胞植入免疫功能不足的小鼠的肾被膜下。实验显示Wolfram综合征患者的皮肤样本制取的 β细胞在培养皿中和小鼠体内高血糖时分泌的胰岛素都少于健康人的 β细胞。接着,研究者有了惊人的发现:患者的皮肤样本制取的β细胞显示内质网压力提高,而一种化学物质四苯基乙酸却可以减轻这种压力,提高胰岛素的分泌量。小鼠实验的直接证据,再加上具有1型和2型糖尿病人的旁证,凸显了内质网压力机制在产生胰岛素的β细胞的生存中的作用。

       “NYSCF 的人类iPS细胞模型代表了 Wolfram 综合征研究和治疗方案开发的重大进步,”该项研究负责人,NYSCF 高级研究员 Dieter Egli博士说。此外,由于各种形式的糖尿病的根本原因都是胰腺β细胞不能根据血糖浓度提供足够的胰岛素,Wolfram 干细胞模型有助于分析各种糖尿病中导致胰岛β细胞功能失效的路径和测试β细胞功能恢复的方案。

 

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