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1型糖尿病:改良的血液干细胞能治愈吗?

健康 89xy 2周前 (11-09) 12次浏览

根据《科学转化医学》报道的一项新研究,提高血液干细胞中某种蛋白质的水平,使免疫系统停止攻击胰腺中的胰岛素细胞,可能是治疗1型糖尿病的一种方法。

1型糖尿病:改良的血液干细胞能治愈吗?

科学家们可能已经发明了一种逆转1型糖尿病的方法。

由马萨诸塞州哈佛医学院波士顿儿童医院的研究人员领导的研究人员发现,他们可以通过改变有缺陷的血液干细胞来增加一种叫做PD-L1的蛋白质的产生,从而逆转糖尿病小鼠的高血糖症。

在1型糖尿病中,胰腺不能产生足够的胰岛素。没有足够的胰岛素,身体不能将血糖或葡萄糖转化为细胞能量,结果它在血液中积累。

随着时间的推移,高血糖会导致严重的并发症,如视力问题和血管、神经和肾脏损伤。

免疫系统攻击β细胞

在美国被诊断为糖尿病的2310万人中,约有5%患有1型糖尿病。

身体在胰腺中产生胰岛素,胰腺是一个位于胃后面的器官。它含有产生胰岛素的β细胞,通常能感知血液中的葡萄糖水平,并释放适量的胰岛素以保持血糖水平正常。

在1型糖尿病中,免疫系统的故障会使炎症性T细胞(通常对“外来”物质作出反应)攻击胰腺中的β细胞。没有人确切知道这是如何发生的,但科学家怀疑病毒或环境中的其他触发因素会在具有某些遗传基因的人身上引发。

科学家们寻求治疗1型糖尿病的“圣杯”是找到一种方法来防止或停止对β细胞的免疫攻击。

已经尝试了几种方法,包括停止细胞活性的“细胞抑制”药物,试图改变免疫反应的疫苗,以及使用取自脐带的干细胞的治疗。

有缺陷的造血干细胞

一种更有希望的方法是“自体骨髓移植”,它试图利用人自己的造血干细胞“重新启动”人的免疫系统。然而,即使这种方法也没有被证明像医生希望的那样有效。

现在,在这项新的研究中,由哈佛医学院波士顿儿童医院儿科助理教授、高级研究员保罗·菲奥莉娜(Paolo Fiorina)领导的研究人员可能已经发现了为什么使用人自己的血液干细胞的治疗可能并不总是有效。

“我们发现,在糖尿病中,”菲奥莉娜教授解释说,“血液干细胞是有缺陷的,会促进炎症,并可能导致疾病的发作。”

他们发现的缺陷是血液干细胞——即产生成熟细胞的祖细胞——不能产生足够的一种叫做PD-L1的蛋白质来控制T细胞的反击。

他们通过基因表达谱发现了这一点,以发现血液干细胞产生哪些蛋白质。他们发现,在糖尿病人和小鼠的血液干细胞中,控制帕金森-L1产生的遗传网络路径是不同的。这种差异足以阻止帕金森-L1症的产生,即使是在疾病的早期阶段。

重塑免疫系统

L1病是一种“免疫检查点”分子,有助于保持免疫系统平衡。当它插入位于T细胞表面的另一种叫做PD-1的蛋白质时,它会使T细胞失活。

科学家们进行了一系列实验,其中他们处理了血液干细胞,使它们产生更多的帕金森-L1病,然后在人类和牟硒细胞上进行测试。他们发现,经过修饰的血液干细胞降低了人类和小鼠细胞的炎症免疫反应。

当他们给糖尿病小鼠注射修饰的干细胞时,他们发现这些细胞会转移到动物的胰腺,并在短期内逆转它们的高血糖症。从长远来看,三分之一的老鼠在余生中保持正常的血糖水平。

菲奥莉娜教授指出:“当你注射这些细胞时,免疫系统真的会发生重塑。”

研究人员试验了两种让血液干细胞产生更多帕金森-L1病的方法:一种是插入帕金森-L1病的健康基因,另一种是用三种小分子的“鸡尾酒”改变细胞的蛋白质机制。两种方法都有相同的逆转糖尿病的效果。

“这种方法的妙处在于几乎没有任何副作用,因为它将使用病人自己的细胞。”

Paolo Fiorina教授

与此同时,研究人员正在与一家私营公司合作,改进使用小分子混合物的方法。他们希望推出这种方法的临床试验,作为1型糖尿病的治疗方法。


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