從人類皮膚細胞創建產生胰島素的胰腺細胞

格萊斯頓研究所（Gladstone Institutes）和加州大學舊金山分校（University of California， San Francisco，UCSF）科學家們已經成功地將人類皮膚細胞轉化為全功能的胰腺細胞。新細胞可響應血糖水平變化而產生胰島素，在被移植入小鼠疾病模型后，這些細胞保護小鼠免于罹患糖尿病。

這項新研究2016年1月6日發表于《Nature Communications》期刊，也代表了細胞重新編程技術的重大進步，這將使科學家們能夠有效地擴大胰腺細胞生產，并且以步進、受控的方式制造數萬億靶細胞。這一成就開啟了疾病建模和藥物篩選的大門，并使個性化細胞療法距離糖尿病患者更近一步。

"我們的結果證明，人類成人皮膚細胞可以被用來有效而快速地生成行為類似于人類β細胞的功能性胰腺細胞"該研究共同資深作者、UCSF糖尿病中心主任Matthias Hebrok博士說，"這一發現開啟了分析患者特定胰腺β細胞屬性和優化細胞療法的機會。"

在這項研究中，科學家們使用藥物和基因分子來將皮膚細胞重新編程為到內胚層祖細胞（endoderm progenitor cells）--早期發育細胞，被（發育）成熟為多種不同類型的器官之一。使用這種方法，細胞不需要回溯到多能干細胞狀態，這意味著科學家們能夠將它們更快地轉化為胰腺細胞。使用類似的程序，研究人員之前已經創建了心臟、大腦和肝臟細胞。

在另外4種分子被添加后，內胚層細胞迅速分裂，超過萬億倍的擴增。至關重要的是，這些細胞沒有顯示任何腫瘤形成的證據，它們保持了作為早期器官特定細胞的身份。

科學家們隨后將這些內胚層細胞向前推進了兩個步驟，首先成為胰腺前體細胞，然后變成全功能胰腺β細胞。zui重要的是，在疾病模型中，這些細胞能夠保護小鼠免于罹患糖尿病，并且具備響應血糖水平變化而產生胰島素的關鍵能力。

"這項研究代表著使用一種直接的細胞重編程方法，成功創建產生人類胰島素的胰腺β細胞。"該研究*作者、格萊斯頓心血管疾病研究所博士后研究員Saiyong Zhu博士說，"zui后一步是zui*和zui困難的，因為之前沒有已經確定的能夠在培養皿中將重新編程的細胞轉化為功能性胰腺細胞的分子。"

該研究共同資深作者、格萊斯頓Roddenberry干細胞中心資深研究員Sheng Ding博士補充道："新的細胞重新編程和擴增模式，在可持續性和可擴展性方面比之前的方法更好。使用這種方法，可以大規模增加細胞生產，同時在多個步驟中保持質量控制。這一發展確保了新細胞制造過程中更大（嚴格）的監管。現在，我們可以產生幾乎無限數量的患者-匹配胰腺細胞。"