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    Cell Stem Cell:美学者尝试用皮肤治疗糖尿病

    摘要 : 2017年8月3日,国际权威学术杂志《Cell》旗下干细胞领域权威期刊《Cell Stem Cell》杂志在线发表了美国芝加哥大学吴晓阳研究组的一篇研究论文,论文报道了研究人员使用CRISPR基因编辑技术改良了小鼠皮肤植片的干细胞生长

    亚美娱乐app www.yynm360.com 2017年8月3日,国际权威学术杂志《Cell》旗下干细胞领域权威期刊《Cell Stem Cell》杂志在线发表了美国芝加哥大学吴晓阳研究组的一篇研究论文,论文报道了研究人员使用CRISPR基因编辑技术改良了小鼠皮肤植片的干细胞生长,以分泌一种血糖调节的激素。当研究人员将这些转基因皮肤移植到糖尿病小鼠身上后,这些皮肤能在4个月里调节小鼠的血糖水平,并逆转了胰岛素耐受性以及与高膳食饮食有关的体重增加。

    而且,科学家将转基因人类皮肤移植到裸鼠身上后也得出类似结果,基因疗法或许将有助于治疗多种人类疾病。“这是我们首次发现转基因皮肤植片能在野生型小鼠身上长期存活,我们希望在不久的将来,该方法能被用于治疗人类患者。”该研究的资深作者、芝加哥大学干细胞生物学家吴晓阳(音译)说,“我们关注糖尿病是因为这是一种常见病,而该策略可能治疗一系列代谢和遗传疾病。”

    人类皮肤是一种能在实验室利用干细胞培养的最早和成本最低的组织。早在20世纪70年代,医生就从患者身上获取皮肤干细胞,并将其在实验室中培养,然后用于修复大面积烧伤患者的伤口。随着技术体系的成熟,研究人员已经能在实验室培养3D类器官,于是,他们开始探索该技术的其他临床应用。

    吴晓阳和同事编辑了收集自新生小鼠的皮肤干细胞,以便控制胰高血糖素样肽1(GLP1)的释放。GLP1能刺激胰腺分泌胰岛素,帮助调节血糖水平,还可以延缓胃排空并减少食欲。

    然后,研究人员利用CRISPR编辑GLP1基因。他们插入一个突变,延长了该激素在血液中的半衰期,并将修饰的基因融合到抗体片段,使其在血液循环中持续更久。研究人员还在基因前附上了一个诱导型启动子,诱导GLP1基因开启表达。然后他们将基因插入皮肤细胞进行培养。结果显示,在移植到小鼠身上后,表达GLP1基因的小鼠体重和血糖水平得到有效控制。

    如果长期安全性得到证实,患者将有望使用这种疗法治疗糖尿病。此外,研究人员试图将该策略推广到治疗其他疾病。

    原文链接:

    Engineered Epidermal Progenitor Cells Can Correct Diet-Induced Obesity and Diabetes

    原文摘要:

    Somatic gene therapy is a promising approach for treating otherwise terminal or debilitating diseases. The human skin is a promising conduit for genetic engineering, as it is the largest and most accessible organ, epidermal autografts and tissue-engineered skin equivalents have been successfully deployed in clinical applications, and skin epidermal stem/progenitor cells for generating such grafts are easy to obtain and expand in vitro. Here, we develop skin grafts from mouse and human epidermal progenitors that were engineered by CRISPR-mediated genome editing to controllably release GLP-1 (glucagon-like peptide 1), a critical incretin that regulates blood glucose homeostasis. GLP-1 induction from engineered mouse cells grafted onto immunocompetent hosts increased insulin secretion and reversed high-fat-diet-induced weight gain and insulin resistance. Taken together, these results highlight the clinical potential of developing long-lasting, safe, and versatile gene therapy approaches based on engineering epidermal progenitor cells.

    来源: Cell Stem Cell 浏览次数:0

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