一种人体细胞重组技术可以胰腺体内另起炉灶制造胰岛素

胰腺中的胰岛细胞

一些不能正常制造胰岛素的胰腺细胞，经过修改后，可以在体内分泌胰岛素荷尔蒙，帮助控制患糖尿病实验鼠的血糖水平。

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人体胰腺里的一种单独胰岛素分泌细胞如果遭到破坏，会造成人体内胰岛素水平不足，可以导致人体罹患糖尿病，这是常识。糖尿病已经成为现代人的公共卫生健康大害，已经从富贵病开始向农村和贫困人口人群转移，有蔓延爆发的趋势。

现在有项研究显示，胰腺里的其它细胞经过生物学家进行基因修改之后，可以在胰腺内替代原先那种专门产生体内胰岛素的细胞，来制造体内胰岛素从而帮助人体管理控制体内血糖水平。

研究结果也显示利用这项细胞修复技术（reprogrammed insulin-producing），可以用来作为未来治疗糖尿病的一个方向。只是目前只是在实验鼠身上得到验证，还没有进行人体试验，所以离实际应用还有较远的路要走。

这项研究发表在今年2月13日的自然杂志上（Nature）。

当生物学家把进行基因修改的胰腺细胞植入患糖尿病的实验鼠体内，这些修改后的基因细胞缓解了实验鼠糖尿病的症状，揭示也许以后可以用这种技术来治疗糖尿病。

英国林肯大学的生物学家特伦斯.赫伯特（Terence Herbert，biologist at the University of Lincoln）认为，他这项研究距离实用还有一些障碍需要克服。

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糖尿病是人体的血糖控制系统崩溃而引起的。

正常情况下，当人吃饭后血糖水平提升，胰腺中的β-细胞会产生正常反应释放胰岛素。胰岛素荷尔蒙刺激人体细胞，去吸收血液中的糖分。

那些糖尿病患者，这种人体正常的血糖控制系统处于崩溃状态，体内胰岛素过少导致身体内血液中糖分过高，破坏身体系统和导致疾病。

对于1型糖尿病来说，免疫系统受到攻击，β-细胞遭到破坏，从而不能正常分泌体内胰岛素；对于2型糖尿病来说，胰腺内的β细胞受到影响产生不足的胰岛素荷尔蒙，或者是身体对胰岛素产生抗拒。

科学家们先前对于实验鼠的研究显示，β细胞受到破坏之后，另外一种胰腺细胞成为α-细胞可以开始象β细胞一样制造体内胰岛素。

这些α-细胞正常生产高血糖因子（glucagon），被发现存在于在胰腺小岛β-细胞旁边。（alongside β-cells in clumps of hormone-secreting cells called pancretic islets or islets of Langerhans）

先前的研究显示，两种控制细胞基因表达的蛋白质，在修改α-细胞去扮演制造胰岛素作用中起到重要作用：Pdx1 和 MafA。

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瑞士日内瓦大学的佩德罗.埃雷拉（Pedro Herrera），和他的同事着迷于在人体α-细胞制造更多的两种基因表达蛋白质（Pdx1和MafA），是否可以同β细胞一样具有同样的制造胰岛素效应。

他们首先把小岛细胞（islets cells）从人体胰腺中取出来，然后把这种细胞和其它细胞分离。然后研究人员引种DNA，再解码两种蛋白质Pdx1和MafA到α细胞中（introduced DNA that encoded Pdx1 and MafA proteins），然后把这些修改两种蛋白质后的α细胞放在一起。

经过一星期的培养之后，几乎40%的人体胰腺α细胞开始制造胰岛素。另外的一些控制组的细胞，没有进行细胞修改的，就没有产生胰岛素。

埃雷拉说，基因修改过的α细胞在基因表达上也显示出了一些与β细胞相关的一些特性。

研究团队进而把这些培养好的α细胞植入糖尿病实验鼠的体内，发现血糖水平降到了正常水平。

但当这些培养好的α细胞被移除后，糖尿病实验鼠的的血糖水平又开始上升到原来的高血糖水平。

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转换细胞特性。

埃雷拉认为如果人体α细胞或者其它小岛细胞（islets cells），可以用来为糖尿病人制造胰岛素，那么会极大改善糖尿病人的生活质量。在将来，或许可以找到一种靶向药物，能够转变α细胞的身份特性，可以用来制造体内胰岛素。

他同时也承认距离实际应用医疗为时尚远。首先，他的团队需要搞清楚当α细胞变成更多的类似β细胞后，身体胰腺内在分子水平上会有什么变化。

其次，其它一些研究团队也在试图创造一种胰腺内的新的胰岛素分泌细胞：他们的研究方向是从干细胞中制造更多的β细胞。但是对于1型糖尿病患者来说，免疫系统攻击胰腺内的β细胞，给这种研究方向带来挑战。

埃雷拉和他的团队显示他们研究的人体内改造的混合细胞，就较少可能遭受这种挑战，因此他们认为改造α细胞的方法更为可行。

埃博拉同时也认为，他们也需要证明他们的混合改造细胞方案的可行性，因为与1型糖尿病患者体内的抗体也有可能发生冲突。

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胰腺的适应性

一些胰岛研究学者已经发现，胰腺细胞可以不必非得只是β细胞才能制造产生胰岛素，这是非常神奇的发现。

另一些胰岛研究生物学者也同意这种观点。最新的研究显示，人体胰腺的胰岛素荷尔蒙系统有比我们认为的更多的适应能力。

这种能力，也许是与人体在进化过程中，广泛存在的器官代偿能力有关。就是当一个器官系统功能失调时，人体失调器官附近的器官就会承担起代偿责任。比如在心脏里，一旦某一主血管堵塞，旁边的副血管就会承担起代偿的义务。

从这个角度来说，生物学家关于胰腺β细胞和α细胞的研究再次证明了胰腺的适应性。