最近，美国Gladstone研究所和加州大学旧金山分校（UCSF）的科学家们，成功将人体皮肤细胞转化为功能健全的胰腺细胞。新的细胞可产生胰岛素响应葡萄糖水平的变化，并且，在移植到疾病小鼠模型体内之后，这些细胞可保护动物免于患上糖尿病。
这项新的研究发表于《Nature Communications》，也代表了细胞重新编程技术上的重大进步，这将使得科学家们能够有效地扩大胰腺细胞的生产，以一种步进式的、可控的方式，制备上万亿个目标细胞。这一成就，为疾病建模和药物筛选打开了大门，让糖尿病患者距离个性化的细胞治疗更近了一步。
本文共同资深作者、UCSF糖尿病中心主任Matthias Hebrok介绍说：“我们的研究结果首次证明，成人皮肤细胞可以用来有效、快速地生成功能性的胰腺细胞，这些胰腺细胞表现得跟人类β细胞一样。这一发现为分析病人特异性胰岛β细胞的特性、优化细胞治疗方法，开辟了新的机会。”
在这项研究中，科学家们首先用药物和遗传分子，将皮肤细胞重编程为内胚层祖细胞——发育早期的细胞，已经被指定长成为多个不同类型的器官。用这种方法，细胞不必再回到多能干细胞状态，这意味着，科学家可以更快地把它们转化为胰腺细胞。之前，研究人员已经使用了类似的程序，来制备心脏、脑和肝细胞。
在添加了另外四个分子之后，内胚层细胞迅速分裂，从而有了超过一万亿次的扩增。关键的是，细胞没有显示出任何肿瘤形成的证据，它们保持了自己作为早期器官特异性细胞的身份。
然后，科学家们使这些内胚层细胞前进了两个步骤，首先进入胰腺前体细胞，然后变成全功能性的胰岛β细胞。最重要的是，在一个疾病模型中这些细胞可保护小鼠免于患上糖尿病，具有产生胰岛素响应葡萄糖水平变化的的关键能力。
本文第一作者、Gladstone心血管疾病研究所的博士后Saiyong Zhu博士说：“这项研究首次使用一种直接的细胞重编程方法，成功制备了产生人胰岛素的胰岛β细胞。最后一步是最独特的、最难的，因为之前没有确定‘可以在培养皿中将重编程的细胞转化为功能性胰岛细胞’的分子。”
该研究的资深作者、Gladstone干细胞中心资深研究员丁胜博士补充说：“这种新的细胞重编程和扩增模式，比以前的方法具有更好的可持续性和可扩展性。使用这种方法，可以在多个步骤上大规模增加细胞产量，同时保持质量控制。这一发展可在新细胞的制造过程中确保更大的监管。现在，我们可以产生几乎无限数量的、与患者相匹配的胰腺细胞。”
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