科学家将CRISPR与干细胞疗法相结合 逆转了小鼠的糖尿病

导读：近几年华盛顿大学的科学家们一直在研究将干细胞转化为胰岛β细胞的技术，以解决糖尿病患者胰岛素缺乏的问题。

近几年华盛顿大学的科学家们一直在研究将干细胞转化为胰岛β细胞的技术，以解决糖尿病患者胰岛素缺乏的问题。在最近取得了一些有希望的进展之后，该团队现在报告了另一项令人振奋的突破，将这项技术与CRISPR基因编辑工具相结合，可逆转小鼠的疾病。

胰腺中含有所谓的β细胞，它分泌胰岛素作为调节血糖水平的一种方式。但在那些患有糖尿病的人，这些β细胞要么死亡或不运作，这意味着患者必须依靠饮食和或定期注射胰岛素来管理他们的血糖水平。

科学家们正在努力补充这些胰腺β细胞的存量，其中一种方法是用人类干细胞来制造这些细胞。这种细胞是多功能的，几乎可以成熟为人体中的任何类型的细胞。华盛顿大学的团队在这一技术的前沿阵地上进行了操作，取得了多项关键性突破，最近一次是通过细胞植入技术 "功能上治愈了 "糖尿病小鼠。

研究人员继续加大力度，寻找新的、改进的方法，这让他们找到了CRISPR基因编辑系统，而CRISPR基因编辑系统本身作为治疗糖尿病的工具，已经显示出了真正的希望。他们希望CRISPR能被用于纠正导致糖尿病的基因缺陷，与干细胞疗法相结合，产生更有效的效果。

作为概念验证，科学家们从一名患有罕见的遗传型糖尿病患者身上提取了皮肤细胞，这种病在儿童时期发病，通常每天要注射多次胰岛素。这些皮肤细胞被转化为诱导多能干细胞，而这些细胞又被转化为分泌胰岛素的β细胞。但作为额外的步骤，CRISPR被用来纠正一种导致Wolfram综合征的基因突变。

然后在试管实验中，将这些经过编辑的β细胞与来自同一批次的非编辑的β细胞进行对比，并在患有严重糖尿病的小鼠身上进行实验。事实证明，经过编辑的细胞在分泌胰岛素方面更有效，当将其植入小鼠的皮下时，据说会使糖尿病迅速消失。而接受了未经编辑的β细胞的啮齿动物仍然有糖尿病。

"这是CRISPR首次被用于修复患者的糖尿病致病基因缺陷并成功逆转糖尿病，"联合研究人员Jeffrey R. Millman说。"在这项研究中，我们使用了一名Wolfram综合征患者的细胞，因为从概念上讲，我们知道纠正单一基因引起的缺陷会更容易。但我们将其视为将基因治疗应用于更广泛的糖尿病患者群体的垫脚石。"

研究人员现在正在继续研究改进β细胞生产技术，未来可能会涉及到从血液甚至尿液中提取细胞，而不是从皮肤中提取细胞。他们认为，进一步发展下去，这种疗法可能会被证明对治疗1型和2型糖尿病都有帮助，通过纠正由遗传和环境因素引起的突变，也可能被用于治疗其他疾病。

"我们基本上能够利用这些细胞来治疗这个问题，通过纠正这种突变，制造出正常的β细胞，"联合研究人员Fumihiko Urano说。"这是一个概念验证，证明了纠正导致或导致糖尿病的基因缺陷--在这种情况下，在Wolfram综合征基因中--我们可以制造出更有效控制血糖的β细胞。还有可能通过纠正这些细胞中的基因缺陷，我们可能会纠正Wolfram综合征患者遇到的其他问题，比如视力障碍和神经变性。"

这项研究发表在《科学转化医学》杂志上。