通过基因工程促进干细胞来源的胰腺细胞的功能和存活

干细胞来源的胰岛素生成β细胞(sc-β细胞)移植治疗1型糖尿病(T1D)的最新进展引起了极大的兴趣和兴奋。sc-β细胞长期生存和功能的一个主要障碍是它们容易受到压力或免疫系统的攻击，这可能最终导致细胞故障或死亡。最近发表在《干细胞报告》(Stem Cell Reports)杂志上的一项研究发现，通过对细胞的基因操作，有可能提高sc-β细胞的生存能力。

血液中的葡萄糖(糖)水平会随着食物的摄入而升高，并受到荷尔蒙胰岛素的调节，胰岛素是由胰腺中一种特殊类型的细胞——β细胞分泌的。作为对葡萄糖的反应，β细胞感觉分泌胰岛素，从而使血糖水平下降。当β细胞被破坏或功能失调时，血糖水平就会上升到超出正常水平，从而导致糖尿病。在1型糖尿病(T1D)患者中，β细胞会受到患者免疫系统的攻击和破坏。T1D患者依赖于每日胰岛素注射，但血糖水平难以调节，糖尿病患者可出现过低或过高的血糖，导致潜在的器官损伤，缩短寿命，在某些情况下严重威胁生命。

重复注射胰岛素的另一种方法是移植从已故的器官捐赠者身上获得的细胞，或者最近从干细胞中获得的细胞。移植后，sc-β细胞的存活和功能在很大程度上取决于它们对机体免疫反应的抵抗力和/或移植部位的有害环境。更重要的是，有压力的β细胞被认为更容易受到免疫细胞的攻击，所以在T1D的背景下，防止sc - β细胞应激可能是关键的。哈佛干细胞研究所的Nayara Leite, Douglas Melton和同事们一直在寻找提高sc-β细胞抗压力能力和存活率的方法。利用遗传工具，研究人员选择性地减少了sc-β细胞中四种应激易感性和免疫细胞识别介质的数量。因此，工程细胞对炎症分子或高葡萄糖的压力更有抵抗力，更不容易被免疫细胞杀死，在基于实验室的实验中总体上增加了存活率。

未来的工作需要解决的问题是，sc-β细胞的基因修饰是否可以永久保护移植细胞免受免疫细胞攻击或其他应激源的伤害，从而提高生存和功能，而不会对其功能或安全性产生负面影响。