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【Nature】研究! 幹細胞製造類胰島器官 實驗成功控制第一型糖尿病!

糖尿病是國人位居十大死因之ㄧ,每年近萬人因糖尿病死亡,根據國民健康署統計,全國約有200多萬名糖尿病的病友,且每年以25,000名的速度持續增加,其中第一型糖尿病的患者,大部分是幼兒及學童居多,屬於危害兒童健康的內分泌疾病。

而近日發表於國際頂級期刊《自然》(Nature)的一篇研究,證實科學家已利用幹細胞製造出「類胰島器官」,在動物實驗中成功控制小鼠的第一型糖尿病問題,而且沒有免疫排斥的問題!

第一型糖尿病患者的切身之痛

第一型糖尿病是一種終生疾病,患者的免疫系統在基因和環境的交互作用下,產出抗體攻打自己的胰島細胞,造成胰島素缺乏的問題,所以也有「胰島素依賴型」糖尿病的別稱,並且好發於4~7歲及10~14歲的兒童身上。

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由於患者先天性缺乏胰島素,並且有酮酸中毒的危險,所以常常需要透過注射胰島素來維持體內血糖的穩定;若患者想要恢復健康,則需要透過進行胰島組織的移植手術,但外來的移植的組織器官,可能會造成患者免疫反應攻擊的問題,終生需要服用免疫抑制藥物,這將會帶來更嚴重的問題,就是免疫系統被抑制後,等於關掉患者對抗外來病毒、細菌的防禦機制,產生嚴重的後果

類胰島器官改善第一型糖尿病

美國加州的索爾克研究所(Salk Institute)的研究團隊,利用幹細胞技術,研發了類人類胰島器官(human islet-like organoids ,HILOs),簡稱「類胰島器官」的功能性3D細胞株,並且開發出新的防止免疫排斥反應的方法,成功地幫助罹患糖尿病的小鼠控制了血糖

研究團隊在模擬人類胰腺的3D環境,利用叫做WNT4蛋白質來開啟ERR-γ受體的表現,這種受體可以提供能量給人類誘導多能幹細胞(iPSCs)的胰島β細胞,讓幹細胞分化發育成具有產生胰島素的類胰島細胞(HILOs)。

前面提到過,移植胰島組織會產生自體免疫排斥的問題,而研究團隊受到癌症免疫療法的啟發,試著利用細胞檢查點蛋白PD-L1保護移植細胞,利用短時間重複暴露於蛋白質干擾素-γ蛋白來誘導HILOs中的PD-L1,並且成功控制糖尿病小鼠的血糖濃度,長達40天以上

為了評估類胰島細胞的安全性及效果,研究團隊將在移植類胰島細胞的糖尿病小鼠身上,進行更長時間的實驗才會進入臨床實驗,來確保同樣的方法用在人體中也是安全有效。而研究計畫的主要成員之一Michael Downes研究員則表示:若這種治療方法成功,可以幫助第一型糖尿病患者恢復健康,而且不需要服用免疫抑制藥物!

延伸閱讀
研究:皮下移植胰島細胞 幫助第一型糖尿病患者!
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參考文獻
Immune-evasive human islet-like organoids ameliorate diabetes

《期刊小檔案》

《自然》(Nature)是全世界最權威及最有名望的學術期刊之一,也是世界上最早的科學期刊之一,它首版於1869年11月4日。雖然今天大多數科學期刊都專一於一個特殊的領域,《自然》是少數依然發表來自很多科學領域的一手研究論文的期刊。在許多科學研究領域中,每年最重要、最尖端的研究結果是在《自然》中以短文章的形式發表的。

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