在最新一期《美国国家科学院院刊》上,美国科学家描述了一种利用取自Ⅰ型糖尿病患者身上的普通成体细胞创建出诱导多能干细胞(iPS)的方法。这些干细胞可重组产生与该疾病相关的所有细胞类型。
研究表明,可产生胰岛素的胰腺β细胞在Ⅰ型糖尿病身上会遭到免疫系统破坏,而重组iPS细胞可被促使分化成类似于胰腺β细胞的组织。
胚胎干细胞目前虽已成为产生多能干细胞系的黄金标准,但其只能用于创建像囊性纤维化这样的疾病模型,这类疾病的遗传基础原理较为简洁明了。而Ⅰ型糖尿病的遗传学基础原理则较为复杂,人们对其也知之甚少,因此研究人员无法找到一种方法来确定糖尿病的特定胚胎干细胞。
来自糖尿病患者身上的iPS细胞为这种疾病建模带来了希望,研究人员可通过它建立各种细胞类型的糖尿病版本:胰腺β细胞、可摧毁胰腺β细胞的免疫细胞以及精心策划这些破坏活动的胸腺细胞。美国加州再生医学中心主任珍妮·罗琳表示,此类模型对于Ⅰ型糖尿病来说是非常重要的,因为这种疾病已知在家族中流传,其遗传原因至今仍不甚明了。通过捕获缺陷细胞并探求其功能障碍,有助于建立对该疾病病理的理解。
哈佛大学干细胞研究所所长主管道格拉斯·梅尔顿教授计划最终构建出一个“活性试管”,以探寻糖尿病患者的β细胞和免疫系统间的相互作用。他说,有了这样一个模型,研究人员就可开始探讨关于Ⅰ型糖尿病形成和发展的具体问题。例如,是否可能重启糖尿病患者的免疫系统?在所有受影响的患者身上疾病的过程是否相同?三种细胞类型中哪一种会最先出错?这些问题目前人们都没有答案。(生物谷Bioon.com)
生物谷推荐原始出处:
PNAS August 31, 2009, doi: 10.1073/pnas.0906894106
Generation of pluripotent stem cells from patients with type 1 diabetes
René Maehra, Shuibing Chena, Melinda Snitowa, Thomas Ludwigb, Lisa Yagasakia, Robin Golandc, Rudolph L. Leibelc and Douglas A. Meltona,1
aDepartment of Stem Cell and Regenerative Biology, Howard Hughes Medical Institute, Harvard Stem Cell Institute, Harvard University, 7 Divinity Avenue, Cambridge, MA 02138; and
bDepartment of Pathology and Cell Biology, and
cDivision of Molecular Genetics and Naomi Barrie Diabetes Center, College of Physicians and Surgeons, Columbia University, New York, NY 10032
Type 1 diabetes (T1D) is the result of an autoimmune destruction of pancreatic β cells. The cellular and molecular defects that cause the disease remain unknown. Pluripotent cells generated from patients with T1D would be useful for disease modeling. We show here that induced pluripotent stem (iPS) cells can be generated from patients with T1D by reprogramming their adult fibroblasts with three transcription factors (OCT4, SOX2, KLF4). T1D-specific iPS cells, termed DiPS cells, have the hallmarks of pluripotency and can be differentiated into insulin-producing cells. These results are a step toward using DiPS cells in T1D disease modeling, as well as for cell replacement therapy.