由哈佛大学科学家领导的一组研究人员改进了将干细胞转化为产生胰岛素的β细胞的实验室过程，使用生物和物理分离方法来丰富样本中β细胞的比例。他们的研究结果发表在Nature杂志上，可用于改善1型糖尿病患者的β细胞移植。
在2014年，道格拉斯·梅尔顿的实验室结果显示，第一次干细胞可以转化为功能性的β细胞，迈出给患者自身胰岛素源的一步。在该初始过程中，β细胞占最终细胞混合物的30%。
“要从30%提高，我们需要真正了解其他70%的细胞，”梅尔顿实验室的研究生，当前研究的主要作者Adrian Veres说。“直到最近，我们才能拿出我们的细胞样本，询问那里有哪些细胞类型。现在，随着单细胞测序的革命，我们可以从无到有。”
两步浓缩
“我们应用单细胞测序和分子生物学来描述我们能够从干细胞中制造的细胞种类。操作的开始就是始终知道你正在使用的是什么，”Xander大学的Melton说。干细胞和再生生物学教授，哈佛干细胞研究所联合主任。
细胞都含有相同的基因组，但细胞类型根据哪些基因是活性的或表达而不同。研究人员使用单细胞测序来鉴定数万个细胞中表达的完整基因目录。然后，他们根据细胞的表达模式对细胞进行分组。
正如所料，一些细胞具有与产生人胰腺激素的细胞相似的基因表达模式：产生胰高血糖素的α细胞和产生胰岛素的β细胞。(出乎意料的是，研究人员还发现了一种新型细胞，它可以产生神经递质5-羟色胺。)
该团队还发现了一种仅在β细胞上表达的蛋白质。这意味着他们可以将它作为一种生物“钩子”来从混合物中捕获β细胞。
Semma Therapeutics的科学家们合作开发了第二种富集β细胞的方法：物理分离混合物中的所有细胞，然后将它们聚集在一起。
该聚类丰富了β细胞的数量。它基于这样的假设：激素产生细胞彼此之间的吸引力比不产生激素的细胞更多。总之，这两种方法将转化干细胞样品中β细胞的纯度从30%提高到80%。
“当我们致力于将干细胞衍生的β细胞植入患者体内时，更纯净的混合物意味着我们可以使用更小，侵入性更小的装置来提供相同数量的功能细胞，”细胞生物学研究副总裁Felicia Pagliuca说。 Semma Therapeutics的发展。
优化混合物控制混合物中β细胞百分比的能力是本研究的关键发现。现在，研究人员可以关注细胞类型的最佳混合物。
“现在我们面临的最大问题是80%的β细胞是否是我们想要的，”Veres说。“也许你需要更多的其他细胞类型来帮助调节β细胞，使它们正常运作。我们将找出细胞类型如何相互作用。”
标签：糖尿病细胞疗法
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