胰岛类器官研究进展

类器官是将具有多向分化潜能的干细胞或组织细胞在特定环境下培养分化成为能够模拟原生器官结构和功能的三维结构.类器官在各种疾病模型研究及药物筛选中发挥至关重要的作用.近年来,通过体外诱导胰腺组织或多能干细胞分化形成具有胰岛细胞功能的胰岛类器官研究成为热点,为胰岛相关疾病模型、药物研究以及糖尿病的治疗提供了新的手段.本文针对...     

骨髓间充质干细胞分化为胰岛细胞治疗糖尿病

糖尿病已成为严重危害人类健康的疾病之一。目前,移植胰岛治疗糖尿病已初见疗效,但由于胰岛来源匮乏和免疫排斥反应而受阻。骨髓间充质干细胞(bonemarrowmesenchymalstemcells,BMMSCs)取材方便,容易进行体外分离、培养和纯化,且具有跨越分化潜能。若将自体BMMSCs诱导分化为胰岛细胞,可望解决细胞来源和免疫排除问题,实现糖尿病的自体细胞治疗。现对体外诱导BMMSCs分化为胰岛细胞治疗糖尿病的研究进展进行综述,并指出了存在问题和今后的研究方向。     

利用成体干细胞治疗糖尿病

糖尿病是一类严重的代谢疾病, 正危害着世界上越来越多人口的健康。胰岛移植是一种治疗糖尿病的有效方法,却因供体缺乏和移植后免疫排斥问题制约了其广泛应用。干细胞为具有强增殖能力和多向分化潜能的细胞, 是利用细胞替代疗法治疗重大疾病的细胞来源之一, 其中成体干细胞因不存在致瘤性及伦理道德问题而被人们寄予厚望。成体胰腺干细胞在活体损伤及离体培养条件下均能产生胰岛素分泌细胞, 肝干细胞、骨髓干细胞和肠干细胞等在特定离体培养条件下或经过遗传改造后也均可产生胰岛素分泌细胞, 将这些干细胞来源的胰岛素分泌细胞移植到模型糖尿病小鼠中可以治疗糖尿病。因而, 成体干细胞可以为细胞替代疗法治疗糖尿病提供丰富的胰岛供体来源。     

干细胞在 1 型糖尿病治疗中的应用研究进展

1型糖尿病（T1D）是一种慢性、多因素自身免疫性疾病,在发病过程中,会不断破坏胰岛β细胞,最终导致胰岛素分泌不足, 严重威胁人类健康。目前,根治T1D的主要方法是胰岛移植,即将移植的胰岛替代体内已被疾病破坏的胰岛细胞,以恢复正常血糖。但 是,胰岛移植供体的缺乏和移植免疫排斥反应,给胰岛移植的临床应用带来巨大挑战。近年来,干细胞治疗为T1D提供了一种新疗法, 成为T1D治疗领域新的研究热点,为该病的治疗提供了新思路。综述不同来源干细胞——胚胎干细胞、诱导多能干细胞和成体干细胞用 于治疗T1D的研究进展。     

人诱导多能干细胞来源功能性胰岛β细胞的体外定向分化方法的建立

1型糖尿病是由胰岛β细胞功能受损、胰岛素分泌不足所致,目前,主要通过外源性胰岛素补充来治疗,但外源性胰岛素无法精准调控血糖,严重低血糖可危及生命。胰岛移植是一种替代疗法,但面临器官供体不足和异种来源胰岛β细胞存在人畜共患病交叉感染风险的问题。因此,获得足量且安全的胰岛β细胞是1型糖尿病细胞治疗面临的难题。本研究旨在通过人诱导多能干细胞(human induced pluripotent stem cells, hiPSCs)在体外向胰岛β细胞分化,提供一种潜在的1型糖尿病治疗新策略。为实现这一目标,我们采用了结合2D和3D培养系统的分化策略,模拟胰岛β细胞的体内发育环境,并使用多种生长因子调节在胰腺发育和β细胞分化中发挥重要作用的关键信号包括Notch信号通路(Notch signaling pathway)、Wnt信号通路(Wnt signaling pathway)、TGF-β/Smad信号通路(TGF-β/Smad signaling pathway)等,在体外将hiPSC定向诱导分化至胰岛β细胞。结果显示,在2D、3D结合的培养条件下,分化过程中定型内胚层细胞,胰腺祖细胞,胰腺...     

Cell | 首次鉴定出胰岛成体干细胞

糖尿病主要是胰岛β细胞功能失常导致的胰岛素分泌不足引起的，由于缺乏足够的供体胰岛进行移植治疗，许多患者需要终生使用胰岛素维持健康。若可体外培养获取移植用胰岛β细胞，将给糖尿病患者带来巨大福音。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心曾艺课题组通过对成年小鼠胰岛进行单细胞转录组测序，成功找到了胰岛中特异表达Procr的成体干细胞，这类Procr+细胞可以在体外培养获得有功能的胰岛类器官(2020年3月19日在线发表，doi:10.1016/j.cell.2020.02.048)。研究人员通过谱系示踪发现这类Procr+细胞可以在正常生理条件下分化出胰岛中所有的细胞类型，包括Alpha、Beta、Delta和PP 细胞。同时，他们通过3D培养体系成功建立了在体外能够迅速地响应糖刺激、分泌胰岛素的有功能的胰岛类器官。并且，这些胰岛类器官移植到糖尿病小鼠体内能够挽救小鼠的糖尿病表型。体内外实验均展示了Procr+细胞的干细胞性质，为未来糖尿病的治疗提供了理论依据和技术支持。     

面向国家重大需求 开发建立新研究模型——胰岛类器官模型的研究进展与展望

糖尿病是威胁人类健康的一种重大代谢性疾病,给人们和社会带来了沉重的负担,对其发病机制的研究和治疗方法的开发是国家的重大需求。随着类器官技术的问世,胰岛类器官(islet organoid)应运而生且备受关注,被认为是极具价值的新型糖尿病研究模型。胰岛类器官是基于目前对胰岛发育机制的理解,通过体外添加诱导因子程序化地激活或抑制发育过程中的特定信号通路,将干细胞体外诱导分化成具有类似天然胰岛结构和功能的三维细胞培养物。由于胰岛类器官能够在一定程度上体外模拟胰岛的发育过程,体现其组织结构,行使分泌多种激素、调控血糖水平的生理功能,因此具有广泛的应用价值,已被用于糖尿病发病机制研究、药物筛选和评价以及临床移植治疗等,显示出良好的应用前景。本文主要总结和介绍胰岛类器官目前的研究进展、应用前景和亟待解决的问题,并且讨论和展望未来的发展方向。     

干细胞向胰岛样细胞诱导分化的研究进展

目前,糖尿病患病率呈现上升趋势,它已成为严重危害人类健康的疾病之一。胰岛细胞移植可以用来治疗1型和部分2型糖尿病,但由于供体细胞来源匮乏,寻找新的细胞来源成了当务之急。近年来,随着细胞移植和组织工程的日益发展,干细胞研究为新型胰岛的来源开辟了新的途径。本文综述了近年来干细胞分化为胰岛样细胞的研究进展、存在问题和可能的解决途径。     

间充质干细胞诱导分化为胰岛β细胞的研究进展

间充质干细胞是一类具有多向分化潜能的成体干细胞,在体内外不仅可以被诱导分化为中胚层细胞,而且可以分化为内胚层和神经外胚层细胞。间充质干细胞易分离,体外可大量扩增,异体移植不引起免疫排斥反应,在细胞治疗和组织工程中具有广阔的应用前景。经过适当诱导,间充质干细胞可能成为胰岛β细胞的来源之一。就间充质干细胞的生物学性状和优势,以及诱导分化为胰岛β细胞的技术方法和发展趋势进行了综述。     

胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞定向分化的研究进展

I型糖尿病是胰岛β细胞破环的自身免疫性疾病.I型糖尿病胰岛移植是治疗I型糖尿病的有效方法.胚胎干细胞能够分化为包括胰岛素分泌细胞在内的多种细胞类型.胚胎干细胞是治疗I型糖尿病的潜在来源.综述了近年来胚胎干细胞分化为胰岛素分泌细胞的研究进展,主要阐述了胰腺发育的转录因子和不同的分化方法.     

干细胞诱导分化为胰岛素分泌细胞的研究现状

胰腺或胰岛细胞移植是目前治疗Ⅰ型糖尿病和部分Ⅱ型糖尿病效果最理想的方法,但因来源组织短缺及需要终生服用免疫抑制剂等问题限制了它的广泛应用.利用胰腺或胰腺外的多能干细胞产生胰岛样细胞有望克服上述问题而用于治疗糖尿病.本文就将干细胞诱导分化为胰岛样细胞中所用的重要的转录因子和可溶性诱导因子及其作用以及胰岛素分泌细胞的来源做一综述.     

干细胞改善糖尿病的分子机制及临床研究进展

糖尿病是各种因素导致的高血糖慢性代谢疾病,已发展成为流行疾病之一。化学抗糖药虽能控制血糖水平,延缓病程进展,但需长期服用;胰岛移植能从根本上治愈糖尿病,但胰岛来源不足,且需终生应用免疫抑制剂,故并没有得到广泛应用;干细胞是一类能够自我复制的细胞,具有多向分化潜能和旁分泌特性,近年来的研究证明,干细胞在糖尿病治疗方面有着积极的效果,被认为是有效治疗糖尿病的理想细胞类型。因此,就干细胞治疗糖尿病的分子机制和临床研究现状进行简要阐述。     

诱导干细胞向胰岛β样细胞分化的研究进展

β细胞替代治疗可能是目前唯一可以治愈1型糖尿病的方法,但可供移植的胰岛来源严重匮缺,阻碍了此疗法的临床应用。为此,调控干细胞分化为成熟的有功能的胰岛细胞成为近年来的研究热点。本文着重探讨了胰岛细胞发生发育的基因调控及几种生物活性分子体外诱导干细胞向胰岛β细胞分化的作用及其机理。     

胰高血糖素样肽1与干细胞定向分化

糖尿病已经成为21世纪严重威胁人类健康的疾病之一。胰岛移植被认为是治疗Ⅰ型和部分Ⅱ型糖尿病的最有效方法。然而,供体组织来源的匮乏限制了其应用。随着细胞移植和组织工程的日益发展,干细胞研究为新型胰岛的来源开辟了新的途径。干细胞定向诱导分化的关键是筛选合适的诱导剂以及优化诱导微环境,使干细胞培养微环境尽可能接近体内正常细胞发育分化的微环境,从而有利于干细胞适宜生长及定向分化。最近研究证实,胰高血糖素样肽1（Glucagon- Like PeptideⅠ,GLP-1）在干细胞向胰岛样细胞诱导分化中具有显著作用。因此,为了更好地应用GLP-1在干细胞定向分化中的潜能、促进应用干细胞治疗糖尿病新疗法研究的进程及干细胞定向分化技术逐渐成熟,本文就胰高血糖素样肽-1及它诱导干细胞定向分化胰岛样细胞的研究进展作一阐述。     

糖尿病的细胞治疗

胰岛素产生细胞的缺陷或缺乏导致的Ⅰ型糖尿病是影响人类健康的重大疾病之一。最近细胞移植和组织工程的研究进展,使得糖尿病的细胞替代治疗成为可能,即通过胰岛素产生细胞的移植治疗Ⅰ型糖尿病和某些Ⅱ型糖尿病。但是由于供体细胞缺乏的限制,使得糖尿病的细胞治疗难以广泛开展。胰腺干细胞将成为胰岛素产生细胞的潜在来源。就Ⅰ型糖尿病的发病机制和治疗中存在的问题、胰腺干细胞的分离和分化、胰岛移植治疗糖尿病的局限性和干细胞治疗的必要性、糖尿病细胞治疗的探讨作如下介绍。     

转录因子对干细胞高效定向分化为β细胞的作用

移植干细胞分化的胰岛β细胞能逆转糖尿病鼠的高血糖症,为细胞疗法临床应用于糖尿病治疗提供依据。但如何诱导干细胞高效、定向分化为具有分泌功能的胰岛β细胞,仍是当今世界难题。就影响干细胞分化为胰岛β细胞的关键转录因子PDX-1、Ngn3、NeuroD1、MafA的作用及机制进行综述,为干细胞高效定向分化提供新的思路。     

间充质干细胞诱导分化为胰岛分泌细胞治疗1型糖尿病

糖尿病是严重危害人类健康的一类疾病,注射胰岛素和胰岛移植虽能用于治疗糖尿病,但都存在一定的局限性。大量研究表明,间充质干细胞（mesenchymal stem cell,MSC）可以在化学以及生物因子的作用下,或通过基因转染的方式在体外被诱导分化为胰岛素分泌细胞,且移植后对糖尿病鼠模型有一定降血糖效果,因而成为糖尿病治疗领域的研究热点。文章综述了不同来源的MSC诱导分化为胰岛分泌细胞（insulin—producing cells,IPC）的方法及诱导分化后用于治疗1型糖尿病的研究进展。     

1型糖尿病的干细胞治疗研究进展

1型糖尿病是由于产生胰岛素的β细胞特征性的被破坏造成的自身免疫疾病.理想的治疗方法就是通过外源的或内源的移植使胰腺细胞再生.干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞,它们都有各自的特点.最近的数据显示这些干细胞能够在体外特定的培养条件下分化成为胰岛素产生细胞.虽然在很多的案例中,来源于干细胞的胰岛素产生细胞在实验中可以逆转糖尿病模型动物的高血糖,但是,要想达到明确的应用于临床,仍然存在几个问题：主要有与胰岛β细胞相似细胞系的获得、移植后的免疫相容性问题和肿瘤的形成.本文综述了从胚胎干细胞和成体干细胞获得胰岛素产生细胞的不同方法、分化后的细胞移植治疗情况以及干细胞治疗1型糖尿病存在的主要问题和可能解决的办法.     

胰腺干细胞研究进展

胰岛细胞移植是目前治疗Ⅰ型糖尿病的最佳方法,但是胰岛细胞的匮乏阻碍了这种方法的广泛应用,寻找胰岛细胞新来源已成为全球糖尿病研究的热点之一。成体组织干细胞所具有的独特优势使胰腺干细胞成为近年来研究的热点。现对胰腺干细胞的研究概况进行综述。     

干细胞定向分化胰岛β细胞新进展

在治疗糖尿病领域里,干细胞定向分化成胰岛β细胞是目前新颖又有前景的一种糖尿病治疗策略,不仅克服了注射胰岛素所带来的并发症,还避免了胰岛移植供体来源的短缺不足。目前供体细胞的材料主要有从胰腺中分离出的胰腺干细胞/胰腺祖细胞、胰腺导管细胞、胰腺泡细胞、肝实质细胞、小肠细胞、神经干细胞、ES细胞以及近来研究热点之一的iPS细胞。以上这些细胞都被证明或多或少具备分化成胰岛素分泌的细胞形态的潜力。在体外分化技术方面,国际上有D’Amour法、Lumelsky法等。现对干细胞定向分化胰岛β细胞的一些研究概况作简单评述。