糖尿病患者的福音：人工胰岛β细胞

糖尿病正在成为人类健康的一大危害，根据国际糖尿病联合会预测，到2040年，全世界将有6.4亿糖尿病患者。糖尿病的主要原因是胰岛β细胞功能障碍或者胰岛β细胞破坏。目前治疗胰岛β细胞损伤导致的糖尿病最有效且副作用最小的药物便是胰岛素。胰岛素可以控制住患者血糖，但科学家还在不断研究更好、更方便的治疗方法对付糖尿病。

干细胞疗法具有十分可靠的前景。传统的干细胞疗法治疗糖尿病大多是将脂肪细胞经人工诱导为胰岛β细胞后，植入糖尿病患者体内。此种方法花费巨大，且所获得β细胞只适用于特定个体。近来，科学家利用生物工程学方法制造出了一种价格更为低廉，可同时适用于不同个体的人工胰岛β细胞。

人胚肾细胞制造出的人工胰岛β细胞

12月9日，这项研究成果在Science上发表。文章中苏黎世联邦理工学院的Martin Fussenegger教授利用简单的生物工程学方法，从人类肾脏细胞中制造出了人工胰岛β细胞。人工胰岛β细胞完全具备正常人类胰岛β细胞感知血糖浓度并分泌胰岛素以降低血糖的功能。

Martin Fussenegger教授研究出的这种新的方法，使用人胚肾细胞（HEK cells）制造胰岛β细胞。之所以用人胚肾细胞作为原料，是由于人胚肾细胞细胞膜上原本就有的葡萄糖转运蛋白和钾离子通道，科学家们只需要通过生物工程学技术在人胚肾细胞细胞膜上加入了电压依赖性钙离子通道和一组胰岛素及GLP-1（胰高血糖素样肽-1）表达相关基因，就可以使之变身为人工胰岛素β细胞。

当血糖升高到一定阈值时，在人工胰岛β细胞上，人胚肾细胞胞膜上固有的葡萄糖转运蛋白可将葡萄糖从血液中转运到细胞内，此时钾离子通道关闭，细胞膜内外电压因而改变，激活电压依赖性钙离子通道，导致钙离子内流。在钙离子内流后激发的一系列反应之下，预先植入的胰岛素基因和GLP-1基因开始表达产生胰岛素和搪素样肽。从而加速糖原合成，降低血糖。

走向市场仍有很长的路

不过，人们尚未确定何时这些人工β细胞能进入市场。在它们能够用于人体中之前，它们首先不得不经历多次临床试验。这种类型的临床试验是昂贵的，而且经常会持续好几年。

研究人员目前只在老鼠体内做过相关实验，实验发现人工胰岛β细胞可在老鼠体内稳定工作至少3周。Fussenegger教授估计：“如果我们的人工β细胞清除了所有的这些障碍，那么它们有可能在10年内进入市场。”