通常，攝取食物之后人的血糖水平會(huì)升高。為避免過度，胰 腺中的β細(xì)胞會(huì)分泌胰島素，該激素可以刺激細(xì)胞吸收糖分，從而維持血糖的穩(wěn)定。一旦β細(xì)胞出現(xiàn)問題，這一系統(tǒng)則會(huì)紊亂，易引發(fā)糖尿病。
如何挽救崩潰的系統(tǒng)？近日，來自瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)（UNIGE）的科學(xué)家們想出了一招：他們成功“重新編程”人類本不負(fù)責(zé)產(chǎn)生胰島素的胰 腺細(xì)胞，使其“轉(zhuǎn)變身份”，能夠持續(xù)產(chǎn)生胰島素。
這項(xiàng)發(fā)表于《Nature》期刊的研究首次展示了，細(xì)胞的適應(yīng)能力遠(yuǎn)大于我們的想象。而且，這種可塑性不是人體胰 腺細(xì)胞所獨(dú)有的。
“各司其職”的胰 腺細(xì)胞
人類胰 腺中含有多種類型的內(nèi)分泌細(xì)胞（α，β，δ，ε和γ），它們負(fù)責(zé)產(chǎn)生不同的激素，用于調(diào)控血糖水平。這些細(xì)胞聚集成簇，形成胰島（pancreatic islets）。其中，如果負(fù)責(zé)分泌胰島素的β細(xì)胞功能紊亂，則會(huì)導(dǎo)致糖尿病的發(fā)生。
對(duì)于1型糖尿病而言，免疫系統(tǒng)會(huì)攻擊并破壞β細(xì)胞。在2型糖尿病中，β細(xì)胞無法供應(yīng)充足的胰島素，或者身體會(huì)對(duì)胰島素產(chǎn)生抗性。
來自UNIGE醫(yī)學(xué)院的Pedro Herrera教授及其團(tuán)隊(duì)之前已在小鼠模型上證實(shí)，通過一種自發(fā)性機(jī)制可以改變其他胰 腺細(xì)胞的“身份”，從而讓胰 腺有能力再生新的胰島素細(xì)胞。
通俗點(diǎn)講，就是讓α細(xì)胞（分泌胰高血糖素）和δ細(xì)胞（分泌生長抑素）產(chǎn)生胰島素，從而促使血糖的正常調(diào)控。
那對(duì)于人類而言，胰 腺細(xì)胞是否同樣可以“人為改變”呢？
從一種激素到另一種激素：一種長期的變化
為了探索人體細(xì)胞是否有這種適應(yīng)能力，研究團(tuán)隊(duì)采集了來自糖尿病患者和健康人的胰島組織。
首先，他們對(duì)不同的細(xì)胞進(jìn)行了分類，并著重研究其中兩種：α細(xì)胞和?細(xì)胞（分泌胰多肽）。
“我們將細(xì)胞分成兩組：一組我們只添加熒光細(xì)胞示蹤劑，另一組除了示蹤劑之外，我們還添加了胰島素轉(zhuǎn)錄因子PDX1和MafA（重編程所需）基因。” Pedro Herrera解釋道。
隨后，研究團(tuán)隊(duì)重建了多個(gè)“假胰島”（pseudo-islets），即只含有一種類型的胰 腺細(xì)胞，以準(zhǔn)確地研究它們的行為。為了讓細(xì)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(xì)胞基因。
一周后，近40%的α細(xì)胞會(huì)分泌胰島素，而?細(xì)胞在同樣的人為處理下，會(huì)有更多的細(xì)胞以更高的效率分泌胰島素。
由α細(xì)胞構(gòu)成的假胰島。這些細(xì)胞原本負(fù)責(zé)產(chǎn)生胰高血糖素（藍(lán)色），但是可以“學(xué)習(xí)”智造胰島素（紅色）。綠色是GFP蛋白，用于追蹤細(xì)胞來源，從而證明細(xì)胞的身份改變。（圖片來源：UNIGE的Pedro Herrera）
逆轉(zhuǎn)小鼠糖尿病
最后，他們將由改變后的α細(xì)胞構(gòu)成的“假胰島”移植到糖尿病小鼠體內(nèi)。
結(jié)果很驚喜——這些人類細(xì)胞在小鼠體內(nèi)可逆轉(zhuǎn)糖尿?。ㄑ墙抵琳Ｋ剑以?個(gè)月之后依然能夠產(chǎn)生胰島素。當(dāng)將這些細(xì)胞移除，小鼠的血糖會(huì)重新上升。
而且，無論是來自于糖尿病還是非糖尿病捐贈(zèng)者的細(xì)胞，轉(zhuǎn)變的結(jié)果都是積極的。這表明，胰 腺細(xì)胞的可塑性不受疾病的影響。
“改變”后的細(xì)胞能力更強(qiáng)
值得注意的是，原本分泌胰高血糖素的細(xì)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(xì)胞的細(xì)胞特性。
改變后的α細(xì)胞是否會(huì)被免疫系統(tǒng)損傷呢？結(jié)果顯示，這些特殊的α細(xì)胞只會(huì)引發(fā)較弱的免疫反應(yīng)，因此相比于β細(xì)胞，它們相對(duì)不容易被破壞。
對(duì)于極度嚴(yán)重的糖尿病患者而言，胰 腺移植是挽救生命的退路。但是，移植面臨著免疫排斥的難題?，F(xiàn)在，這一新研究有望從“再生”角度想出對(duì)策。“我們必須找到一種方法，藥理學(xué)或者基因療法等，來刺激患者自身的胰 腺細(xì)胞發(fā)生‘身份的轉(zhuǎn)變’，且不會(huì)影響其他正常細(xì)胞。” Pedro Herrera表示道。
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