通过基因工程促进干细胞来源的胰腺细胞的功能和生存

干细胞来源的胰岛素产生β细胞(sc - β细胞)移植治疗1型糖尿病(T1D)的最新进展引起了相当大的兴趣和兴奋。sc - β细胞长期存活和发挥功能的主要障碍是它们对免疫系统的压力或攻击的脆弱性,这最终会导致细胞功能障碍或死亡。最近发表在该杂志上的一项研究干细胞报告已经确定了通过基因操纵细胞来潜在提高sc - β细胞存活率的新方法。
血液中的葡萄糖(糖)水平相应地增加食物摄入量胰岛素是由胰腺中一种特殊类型的细胞——细胞分泌的。作为对葡萄糖的反应,细胞感官分泌胰岛素,从而使血糖水平下降。当β细胞被破坏或功能失调时,血糖水平超过正常水平,导致糖尿病。在1型糖尿病(T1D)患者中,β细胞被患者的细胞攻击和破坏免疫系统.T1D患者依赖于每天注射胰岛素,但很难调节血糖水平,糖尿病患者可能会出现血糖过低或过高的情况,导致潜在的器官损伤,缩短寿命,在某些情况下还会严重威胁生命。
重复注射胰岛素的替代方法是移植来自已故器官捐赠者的β细胞,或者最近从干细胞中提取的细胞。移植后,sc - β细胞的存活和功能主要取决于它们对人体免疫反应和/或移植部位有害环境的抵抗。更重要的是,受到压力的β细胞被认为更容易受到免疫细胞的攻击,因此防止sc - β细胞受到压力可能在T1D的背景下至关重要。哈佛干细胞研究所的Nayara Leite, Douglas Melton和他们的同事一直在寻找提高sc - β细胞抗应激性和存活率的方法。利用遗传工具,研究人员选择性地减少了sc - β细胞中压力易感性和免疫细胞识别的四种介质的数量。结果,经过改造的细胞更能抵抗来自炎症分子或高分子的压力葡萄糖而且不太容易被免疫细胞杀死,在实验室实验中总体生存率提高。
未来的工作需要解决转基因sc - β细胞是否可以永久保护移植细胞从免疫细胞攻击或其他压力源,导致改善生存和功能,而不会对其功能或安全性产生负面影响。
更多信息:奈亚拉C. Leite等,体外应激通路的遗传调控对胰岛细胞凋亡的保护作用,干细胞报告(2022)。DOI: 10.1016 / j.stemcr.2022.01.018