在糖尿病治疗领域取得重大突破，科学家们找到了一种再生胰岛素生成细胞的新方法。这种方法可能改变1型糖尿病的治疗方式，从仅仅管理症状转向恢复胰腺失去的功能。
几十年来，1型糖尿病患者一直依赖每日胰岛素注射以维持生命。现在，研究人员已经证明某些药物可以唤醒休眠细胞，并将其转化为类似产生胰岛素的β细胞。
超越胰岛素注射的大胆一步
1型糖尿病发生时，免疫系统错误地攻击并破坏了胰腺中的β细胞。这些细胞至关重要，因为它们产生胰岛素，这是一种帮助身体管理血糖的激素。没有这些细胞，血糖水平会失控，导致严重的并发症。尽管治疗方法已经取得了很大进展，但即使是最好的治疗方法也无法阻止β细胞的持续损失。它们只能帮助你管理血糖，而不能解决根本问题。
澳大利亚贝克心脏与糖尿病研究所的研究人员推进了通过重新编程胰腺干细胞来恢复胰岛素生成的努力。
当前的标准治疗方法通常涉及移植整个胰腺或分离的胰岛。这些方法有效，但存在很大的缺点。器官供应有限，患者需要免疫抑制药物以避免排斥反应。这些药物可能会引起严重的副作用。因此，科学家们正在寻找更好的解决方案——能够帮助身体再次生长自己的胰岛素生成细胞。
唤醒胰腺内的细胞
澳大利亚贝克心脏与糖尿病研究所的研究团队认为他们找到了一个解决方案。由萨姆·埃尔-奥斯塔教授领导的团队发现，胰腺内的细胞可以被重新编程以再次产生胰岛素。这些被称为导管前体细胞的细胞存在于输送消化液的小管中。多年来，科学家们一直在争论这些细胞是否能成为产生胰岛素的β细胞。现在，证据越来越强。
在他们的研究中，埃尔-奥斯塔团队使用了来自1型糖尿病儿童和成人以及非糖尿病人的胰腺导管细胞。他们将这些细胞暴露于两种FDA批准的药物：GSK126和Tazemetostat。这两种药物都靶向EZH2，这是一种帮助控制哪些基因活跃或沉默的蛋白质。经过仅仅48小时的药物暴露后，这些细胞开始产生胰岛素并对葡萄糖作出反应——就像正常的β细胞一样。
重写胰腺的表观遗传密码
这种转变的关键在于表观遗传学。表观遗传学不改变遗传密码，而是改变该密码的读取方式。EZH2是一种组蛋白甲基转移酶，这意味着它会在DNA包装蛋白（称为组蛋白）上放置化学标记。这些标记可以沉默或激活附近的基因。
在健康人中，EZH2有助于维持不同细胞类型的特性。但在糖尿病中，它似乎抑制了导管前体细胞成为β细胞的潜力。通过用GSK126和Tazemetostat等药物阻断EZH2，研究人员能够去除这些沉默标记并解锁这些细胞的再生潜力。
他们展示了从抑制到激活染色质状态的转变——以H3K27me3和H3K4me3组蛋白修饰的变化为标志——对于启动胰岛素生产至关重要。一旦这些标记被改变，细胞不仅产生了胰岛素，还在葡萄糖刺激下释放胰岛素，这是真正的β细胞功能的关键特征。
研究人员表示，这一突破可能导致替代常规胰岛素注射的治疗方法。
小分子的巨大潜力
这项研究中使用的两种药物已经被批准用于治疗罕见癌症。Tazemetostat（商品名Tazverik）于2020年获得美国FDA批准，用于治疗某些类型的肉瘤。GSK126是一种研究化合物，也靶向EZH2。令人兴奋的是，这些药物的作用速度非常快——只需两天——并且即使在长期糖尿病患者的细胞中也能触发胰岛素生产。
早期的一项病例研究曾暗示了这种可能性，显示单个1型糖尿病供体的β样细胞活性。但科学家们需要更广泛的证据。这项新研究提供了这一点，使用了年龄从7岁到61岁的样本。它还回答了一个长期存在的问题，即仅改变基因活性是否可以导致实际的胰岛素生产——不仅是理论上，而且在实践中。
根据研究，这些效果并不局限于年轻供体。长期糖尿病患者的细胞也作出了反应。这意味着年龄或疾病持续时间可能不是再生的障碍。
重新审视一个长期争议的想法
胰腺导管细胞可以产生胰岛素的想法并不新鲜。早期研究表明导管细胞和胰岛（β细胞所在的簇）之间存在联系。胰腺损伤，如导管结扎或部分切除，会导致再生迹象，尤其是在某些因素如NGN3存在时——模仿胚胎中的情况。
然而，多年来，许多科学家认为成人体内无法从导管来源生长新的β细胞。关键谱系追踪研究未能找到证据，这个想法失去了青睐。相反，重点转向鼓励现有的β细胞复制，尽管这种情况发生的几率很低。
现在，新技术如单细胞RNA测序带来了新的见解。一些研究表明，导管NGN3阳性细胞可以变成成年β细胞。其他研究则表明，在适当条件下，产生另一种激素的α细胞可以转变为β细胞。这些发现为细胞再生打开了新的策略大门，不仅在实验室中，而且在患者体内也是如此。
贝克研究所团队认为他们的工作只是一个开始。JDRF高级研究员凯斯·阿尔-哈萨尼博士说，下一步是在临床前模型中测试这种方法。如果成功，目标是开发这些药物成为可以帮助糖尿病患者再次自主产生胰岛素的疗法。
这可能是游戏规则的改变者。不仅对1型糖尿病患者，而且对依赖胰岛素的2型糖尿病患者也是如此，后者占所有2型病例的近三分之一。这也减少了对器官移植的依赖，器官移植成本高昂、资源有限且风险高。
这些发现发表在《自然》杂志上，这是世界上最受尊敬的科学期刊之一。它们强调了将分子生物学与临床洞察力结合起来解决医学中最棘手问题的力量。
全球危机日益严重
对新治疗方法的需求从未如此迫切。全球有超过5.3亿成年人患有糖尿病。预计到2030年，这一数字将上升到6.43亿。糖尿病几乎占全球死亡人数的10%。尽管现有疗法有所帮助，但并不能阻止β细胞的缓慢破坏。
这项研究为逆转这一趋势带来了希望。通过针对胰腺中的自身干细胞，科学家们可能很快就能用再生医学方法取代终身胰岛素注射的需求。
正如埃尔-奥斯塔教授所说：“我们认为这种再生方法是临床开发的重要进展。”他的团队的工作表明，只需短时间的药物治疗，就可以恢复胰岛素生产——这个想法可能会重新定义未来糖尿病护理的前景。
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