通常，攝取食物之后人的血糖水平會(huì )升高。為避免過(guò)度，胰 腺中的β細胞會(huì )分泌胰島素，該激素可以刺激細胞吸收糖分，從而維持血糖的穩定。一旦β細胞出現問(wèn)題，這一系統則會(huì )紊亂，易引發(fā)糖尿病。
如何挽救崩潰的系統？近日，來(lái)自瑞士日內瓦大學(xué)（UNIGE）的科學(xué)家們想出了一招：他們成功“重新編程”人類(lèi)本不負責產(chǎn)生胰島素的胰 腺細胞，使其“轉變身份”，能夠持續產(chǎn)生胰島素。
這項發(fā)表于《Nature》期刊的研究首次展示了，細胞的適應能力遠大于我們的想象。而且，這種可塑性不是人體胰 腺細胞所獨有的。
“各司其職”的胰 腺細胞
人類(lèi)胰 腺中含有多種類(lèi)型的內分泌細胞（α，β，δ，ε和γ），它們負責產(chǎn)生不同的激素，用于調控血糖水平。這些細胞聚集成簇，形成胰島（pancreatic islets）。其中，如果負責分泌胰島素的β細胞功能紊亂，則會(huì )導致糖尿病的發(fā)生。
對于1型糖尿病而言，免疫系統會(huì )攻擊并破壞β細胞。在2型糖尿病中，β細胞無(wú)法供應充足的胰島素，或者身體會(huì )對胰島素產(chǎn)生抗性。
來(lái)自UNIGE醫學(xué)院的Pedro Herrera教授及其團隊之前已在小鼠模型上證實(shí)，通過(guò)一種自發(fā)性機制可以改變其他胰 腺細胞的“身份”，從而讓胰 腺有能力再生新的胰島素細胞。
通俗點(diǎn)講，就是讓α細胞（分泌胰高血糖素）和δ細胞（分泌生長(cháng)抑素）產(chǎn)生胰島素，從而促使血糖的正常調控。
那對于人類(lèi)而言，胰 腺細胞是否同樣可以“人為改變”呢？
從一種激素到另一種激素：一種長(cháng)期的變化
為了探索人體細胞是否有這種適應能力，研究團隊采集了來(lái)自糖尿病患者和健康人的胰島組織。
首先，他們對不同的細胞進(jìn)行了分類(lèi)，并著(zhù)重研究其中兩種：α細胞和?細胞（分泌胰多肽）。
“我們將細胞分成兩組：一組我們只添加熒光細胞示蹤劑，另一組除了示蹤劑之外，我們還添加了胰島素轉錄因子PDX1和MafA（重編程所需）基因。” Pedro Herrera解釋道。
隨后，研究團隊重建了多個(gè)“假胰島”（pseudo-islets），即只含有一種類(lèi)型的胰 腺細胞，以準確地研究它們的行為。為了讓細胞產(chǎn)生胰島素，研究人員不得不人工激活一個(gè)或者兩個(gè)關(guān)鍵β細胞基因。
一周后，近40%的α細胞會(huì )分泌胰島素，而?細胞在同樣的人為處理下，會(huì )有更多的細胞以更高的效率分泌胰島素。
由α細胞構成的假胰島。這些細胞原本負責產(chǎn)生胰高血糖素（藍色），但是可以“學(xué)習”智造胰島素（紅色）。綠色是GFP蛋白，用于追蹤細胞來(lái)源，從而證明細胞的身份改變。（圖片來(lái)源：UNIGE的Pedro Herrera）
逆轉小鼠糖尿病
最后，他們將由改變后的α細胞構成的“假胰島”移植到糖尿病小鼠體內。
結果很驚喜——這些人類(lèi)細胞在小鼠體內可逆轉糖尿?。ㄑ墙抵琳Ｋ剑?，且在6個(gè)月之后依然能夠產(chǎn)生胰島素。當將這些細胞移除，小鼠的血糖會(huì )重新上升。
而且，無(wú)論是來(lái)自于糖尿病還是非糖尿病捐贈者的細胞，轉變的結果都是積極的。這表明，胰 腺細胞的可塑性不受疾病的影響。
“改變”后的細胞能力更強
值得注意的是，原本分泌胰高血糖素的細胞“改變功能”（即可產(chǎn)生胰島素）之后，它依然保留有接近α細胞的細胞特性。
改變后的α細胞是否會(huì )被免疫系統損傷呢？結果顯示，這些特殊的α細胞只會(huì )引發(fā)較弱的免疫反應，因此相比于β細胞，它們相對不容易被破壞。
對于極度嚴重的糖尿病患者而言，胰 腺移植是挽救生命的退路。但是，移植面臨著(zhù)免疫排斥的難題?，F在，這一新研究有望從“再生”角度想出對策。“我們必須找到一種方法，藥理學(xué)或者基因療法等，來(lái)刺激患者自身的胰 腺細胞發(fā)生‘身份的轉變’，且不會(huì )影響其他正常細胞。” Pedro Herrera表示道。
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