Cell：不言放弃，终证实胰腺干细胞的存在

　　

生物通报道：尽管许多研究人员放弃了胰腺干细胞的寻找，但是研究人员还是发现胰腺确实存在能够产生新胰岛素β－细胞的干细胞。如果这些在成年小鼠中获得的发现也能在人体中得以证实，那么这种新发现的祖细胞将代表了治疗糖尿病再生β细胞的一个明显的靶标。这项研究的发现公布在1月25日的《Cell》杂志上。

 

比利时Vrije大学的Harry Heimberg博士解释说，这些成体祖细胞最有趣的一个特征就是它们与胚胎祖细胞几乎无法区别开来。根据它们的结构和基因表达，这两种细胞之间没有显著差异。它们的外形和行为都和胚胎β细胞祖细胞相同。

 

胰岛素是细胞用于吸收血糖所必须的，而糖则是身体的主要能源。在患有特定类型糖尿病的人体内，血糖由于胰腺β－细胞不能制造足量的胰岛素而上升。

 

之前的研究都无法证实胰腺在出生后确实存在β－细胞祖细胞（干细胞）。因为这种细胞太稀有并且太难活化了，所以大部分的研究人员都已经放弃对它们的追寻。

 

在这项新的研究中，Heimberg的研究组将负责从胰腺输送消化酶的管道打结。这种损伤导致胰腺中的β－细胞数量在两周的时间里翻倍。实验鼠的胰腺还开始产生更多的胰岛素，这意味着新的β－细胞完全能够正常工作。研究人员推测，这种再生过程受到“酶－血胰腺”中一种炎症应答的刺激。

 

他们进一步发现，新β－细胞的产生依赖于一种叫做Ngn3（Neurogenin3）的基因。这种基因在胚胎发育过程中的胰腺中起到一定的作用。

 

Heimberg指出，目前所面临的最大挑战就是在糖尿病人类患者中验证这些新发现。尽管他提醒说目前的这些发现离转化成治疗方法还很远，但是这些新发现揭示出了进行从人类胰腺中进行分离特定β－细胞祖细胞和新形成β－细胞的研究的可行性，从而能够在体外扩展和分化它们并将其移植给糖尿病患者。该研究还意味着用组成一种因子混合物来活化β－细胞祖细胞来在患者体内进行扩展和分化细胞是有可能实现的。

 

值得一提的是，在2006年，美国的一个研究组在胰腺干细胞研究中也获得了非常重要的发现。Scripps研究所的一个研究组的一项新研究揭示出胰腺干细胞扩增所需的重要信号途径。这项研究将有助于研发出能预防或逆转胰岛素依赖型糖尿病（IDDM,  insulin-dependent  diabetes  mellitus）。这项研究的结果公布在5月12日的Journal  of  Biology  Chemistry杂志上。

 

该研究组的研究重点放在了能分化成β细胞的胰腺祖细胞（pancreas  progenitors，guiding  stem  cell）。这项由美国健康研究院资助、为期5年的研究的总目标是发现两种蛋白BMP4和Id在促使胰腺祖细胞扩增中的作用。Sarvetnick实验室的华人博士后洪华（Hong  Hua）是这项研究的主要完成者。

 

胰腺干细胞到β细胞的分化进程由关键蛋白的表达来控制，这些蛋白包括一类叫做bHLH转录因子的蛋白质，这些蛋白因子调节基因的表达。Id（分化因子抑制）是一个与多种细胞过程（包括细胞扩增）有关的蛋白质家族。Id蛋白的主要功能是结合并抑制bHLH蛋白的功能，其中就包括那些对胰腺发育很重要的bHLH蛋白质家族成员。因此，Id蛋白在发育中的胰腺中与bHLH蛋白结合并阻止它们分化成成熟的产胰岛素细胞，与此同时使它们分化。

 

研究组使用了多种技术来验证这些假设，例如使用胰腺祖细胞AR42J细胞和转基因小鼠模型。研究的结果表明BMP4信号途径是必须的，并且对AR42J祖细胞扩增已经足够，而这种生长与Id表达的增加相一致。研究组还采用了免疫组织化学染色方法证明BMP和Id蛋白大量存在于胚胎小鼠的胰腺中。

 

研究组的结果表明BMP4的刺激能抑制由Id诱导的内分泌祖细胞的分化，它的另外一个作用是促进扩增。这些结果揭示出了一个新颖的、能解释胰腺上皮祖细胞扩增和分化平衡的信号途径。这些试验结果使人们对胰腺干细胞扩增所需的信号途径有了新的了解。该研究是向着改善糖尿病患者治疗效果以及预防的一个新起点。（生物通雪花）