日本干细胞-干细胞离成功治愈糖尿病,还有多远?

2021
11/19

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多睦健康
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饮食型态、生活作息的改变,使得以糖尿病为首的「代谢性疾病」成为全球都相当头疼的文明病。

  饮食型态、生活作息的改变,使得以糖尿病为首的「代谢性疾病」成为全球都相当头疼的文明病。这些慢性疾病虽然不马上致命,却也无法根治,病人必须严格控管饮食、长期服药,无疑造成生活的一大负担。

  随着细胞治疗的进步,科学家开始思考是否能透过细胞的方式,改善甚至治愈糖尿病。来自哈佛大学的格拉斯 · 米尔顿(Douglas A. Melton)就是个中翘楚之一,他除了是顶尖的干细胞专家,更是一双糖尿病儿女的慈父。为了帮儿女摆脱一日三餐施打胰岛素的生活,米尔顿投入大量精力,已经成功在动物身上治愈糖尿病。除了米尔顿的研究室,全球也有多个针对细胞治疗糖尿病的项目正在开展中。无论是透过补充干细胞来提升体内代谢能力,还是透过干细胞的分化能力,长回能调节血糖的胰岛细胞,任何一个研究都有机会为糖尿病人指点出一条明路。

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  不良饮食与生活型态堆出来的文明病代谢性问题具体来说,包括了高血压、高血糖、高血脂、体内偏低的「好胆固醇」(高密度脂蛋白胆固醇),以及过多内脏脂肪堆积而成的腹部肥胖。以上五项若是不幸符合三项以上,身体的麻烦可就大了。罹患代谢性疾病最大的问题源自不良的饮食习惯,像是高糖、高油、低纤饮食以及烟、酒过量,大约有五成的患病族群是由此而来。另有两成的患者主因是来自家族遗传,当家族疾病史有高血压、糖尿病、高血脂等疾病,家族成员患上代谢性疾病的可能性也比常人高上许多。此外,也有许多糖尿病患者是因身体长期处在发炎反应中。巨大的生活、工作压力,也会导致全身内分泌失调,产生肥胖、血糖失控等问题。

  为解决不同类型的糖尿病,在目前的治疗手段,有些以口服药物促进β细胞分泌胰岛素,或是增加细胞对胰岛素的敏感性。另外,最为常见的可能是需终生施打外给胰岛素,然而,注射外给的胰岛素其实也无法完全比拟由健康β细胞所生成的胰岛素。对于糖尿病的根治,目前全球临床医疗都还束手无策。 不过随着近年干细胞科学领域的发展愈趋成熟,科学家逐渐掌握培养大量胰岛β细胞的方法,有望弥补不同类型糖尿病患者分泌不足的胰岛素,在未来以移植的方式为患者提供治疗。 在培养皿中种出能分泌胰岛素的β细胞最早的尝试始于 2004 年,匹兹堡大学研究团队透过病毒转染,在干细胞导入 CDK 和 Cyclin D 两种基因,从而培养出了能产生胰岛素的β细胞。 2014 年,美国哈佛大学干细胞研究所与麻州大学糖尿病卓越研究中心实现重大突破,成功在培养皿中培养出大量的健康胰岛β细胞。随后,2017 年,美国波士顿儿童研究所也透过预先处理的干细胞,注射后让罹患第一型糖尿病的实验鼠,成功维持牠们的血糖稳定度。

  所以,所有的糖尿病都有救了?一直以来,科学各界目标直接培养出大量能生成胰岛素的细胞,甚至直接培养出胰岛。也有研究试图透过「器官动物」的方式製造胰岛、胰脏(在例如实验猪的体内培养人体器官,称为嵌合体(chimera)),然而在技术面和道德面都面临了挑战。另外,有许多科学家也试图由人工诱导型多潜能干细胞(Human induced pluripotent stem cell, hiPSC)分化出β细胞,优势在于,干细胞来源可以是患者本身,因而避免了免疫抗性。然而要分化出β细胞的过程包含了许多复杂、细微的培养条件,虽然现阶段已归纳出几个发育阶段代表性的关键基因,但在真正模拟胚胎中胰脏生成的环境、成功生成大量β细胞,还有一段路要走。

  免疫排斥性低的间充质干细胞是优秀的移植候选移植胰脏或是胰岛虽然是目前最有效的方式,但有许多限制,包括捐赠来源短缺、极高的移植复杂度、费用高昂等,因此相对于移植β细胞,干细胞的临床治疗可行性还是相当受到期待。 歷年来,关于间充质干细胞藉由生成胰岛细胞来改善血糖、治疗糖尿病的研究不断推陈出新,利用间充质干细胞透过对胰腺进行修复,不仅能加强了胰岛素的代谢、更加的血糖调节例,也有助控制血糖、减轻对肾脏的损害。

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关键词:
干细胞,糖尿病,胰岛素,代谢性,治愈,疾病

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