糖尿病研究與治療科學

全文

轉分化的人肝祖細胞轉化為產生胰島素的β細胞:向糖尿病細胞治療又近了一步

Sandeep Kumar Vishwakarma，1Avinash巴蒂亞1普拉蒂巴·納拉裏(Pratibha Nallari)1Aejaz Habeeb1阿裏姆·阿·汗1.3 *

1德幹醫學院幹細胞研究與轉化醫學中心實驗室，印度泰倫加納邦海得拉巴- 50058坎昌巴格
2印度泰倫加納省海得拉巴的奧斯馬尼亞大學遺傳學係
3.Salar-E-Millat細胞和分子醫學研究中心，印度特倫加納邦，巴衛生部

*通訊作者:阿利姆·阿·汗，德幹醫學院幹細胞研究與轉化醫學中心實驗室，印度泰倫加納邦，海得拉巴- 50058，坎昌巴格，E-mail: aleem_a_khan@rediffmail.com

條信息

文章類型:簡短的溝通

引用:Vishwakarma KS, Bardia A, Nallari P, Habeeb A, Khan AA(2015)轉分化的人類肝祖細胞產生胰島素Β-Cells:向糖尿病細胞治療又邁進了一步。J Dia Res Ther，卷1.1:http://dx.doi。org/10.16966/2380 - 5544.101

版權:©2015 Vishwakarma KS，等人。這是一篇開放獲取的文章，根據創作共用署名許可協議(Creative Commons Attribution License)發布，該協議允許在任何媒體上不受限製地使用、分發和複製，前提是注明原作者和來源。

出版的曆史:

  • 收到日期:2015年2月25日

  • 接受日期:2015年3月05日

  • 發表日期:3月10日

    • 簡介

    近年來，胰島移植已成為治療糖尿病的一種創新策略，但優質供體胰腺的產量有限，使該策略存在不足。因此，糖尿病患者非常需要β細胞的替代來源。肝髒是最有希望的細胞來源，因為它與胰腺有相同的胚胎起源。肝髒和胰腺由同一個內胚層發育而來，在大多數發育調控途徑上具有相似性。過去的各種研究通過轉染特定的轉錄因子如Pdx-1、Ngn-3、isl1、Pax-4和Pax-6將肝細胞分化為胰腺β細胞[1-5]。

    但是，這種轉基因細胞在治療方麵有一定的局限性。在我們早期的研究中，我們已經證實在誘導的肝祖細胞[6]中存在參與胰腺發育的胰腺轉錄因子。隨後我們研究了不同葡萄糖濃度(5-30 mmol/L)體外誘導0-32 h後，肝祖細胞中胰腺轉錄因子的響應。定量相對基因表達，並與非誘導細胞和胰腺細胞進行比較，以確定參與β細胞生成的激活轉錄因子(Pdx-1, Ngn-3, isl1, Pax-4, Pax-6和Nkx-6.1)。研究表明，23 mmol/L葡萄糖誘導24 h後，人肝祖細胞向β細胞表型的體外轉分化潛力較高。轉錄因子在誘導細胞中表現出顯著表達，23 mmol/L的誘導細胞明顯高於未誘導細胞。有趣的是，Nkx-6.1表達水平的顯著增加幾乎類似於Pdx-1，顯示了胰島素產生的更忠誠的β細胞表型。

    研究強烈表明，人肝祖細胞在23 mmol/L葡萄糖誘導24小時後，具有向產生功能性胰島素的β細胞轉分化的能力。這為無需任何基因操作的跨分化胰島素分泌功能β細胞的臨床意義提供了令人興奮的新見解。

    Pagliuca等人[8]最近的一項研究進一步支持了這些發現，他們證明了從人類多能幹細胞中產生產生胰島素的葡萄糖反應β細胞。該研究還證實了這些β細胞在高血糖糖尿病小鼠模型中的功能的臨床前評價。研究發現，這些β細胞在移植後不久以血糖調節的方式向小鼠血清中分泌胰島素，從而改善糖尿病小鼠的高血糖。

    這些研究可能為1型和2型糖尿病的臨床治療開辟新的治療途徑。然而，在進入臨床之前，需要在臨床前模型中解決自身免疫、胰島素抵抗和糖尿病血管並發症的問題。

    參考文獻

    1. 郭濤，王偉，張浩，劉燕，陳鵬，等(2011)ISL1促進胰島細胞增殖。PLoS ONE 6: e22387。［Ref。］
    2. Ferber S, Halkin A, Cohen H, Ber I, Einav Y, et al.(2000)胰腺和十二指腸同源異構體基因1誘導胰島素基因在肝髒的表達並改善鏈脲佐菌素誘導的高血糖。Nat Med 6: 568-572。［Ref。］
    3. Yechoor V, Liu V, Espiritu C, Paul A, Oka K, et al.(2009)神經原素3足以在體內將肝祖細胞反式轉化為新胰島，但不能使肝細胞反式分化。Dev Cell 16: 358-373。［Ref。］
    4. Taniguchi H, Yamato E, Tashiro F, Ikegami H, Ogihara T，等(2003)腺病毒介導轉錄因子pdx-1基因傳遞到小鼠胰腺誘導b細胞新生。基因ther10: 15-23。［Ref。］
    5. Sosa-Pineda B, Chowdhury K, Torres M, Oliver G, Gruss P, et al.(1997)哺乳動物胰腺中Pax-4基因對產生胰島素的B細胞的分化至關重要。自然386:399-402。［Ref。］
    6. Khan AA, Rajendraprasad A, Parveen N, Shaik MV, Tiwari SK，等。(2010)體外胰島素的產生和誘導人肝祖細胞胰腺轉錄因子的分析。糖尿病科技雜誌12:373-378。［Ref。］
    7. Vishwakarma SK, Rahamathulla S, Bardia A, Tiwari SK, Srinivas G，等(2014)跨分化人肝祖細胞中胰腺轉錄因子Pdx-1、Ngn-3、isl1、Pax-4、Pax-6和Nkx-6.1的體外定量及相關基因表達分析。《糖尿病投資雜誌》5:492-500。［Ref。］
    8. Pagliuca FW, Millman JR, Gurtler M, Segel M, Dervort AV, et al.(2014)體外生成功能性人胰腺β細胞。單元159:428-439。［Ref。］

    在此下載臨時pdf

    PDF