重编程胰腺细胞

新的研究表明，通常产生消化液的胰腺细胞可以被永久地重新编程，将它们转化为胰岛素、生长抑素，甚至胰高血糖素分泌细胞，只需要将它们短暂地暴露在三种重新编程的因素中。哈佛大学的周乔接受了克里斯·史密斯的采访。

乔:我们对再生分泌胰岛素的β细胞非常感兴趣。这对糖尿病很重要。几年前，我们发表了一篇论文，用三种因子将胰腺腺泡细胞转化为分泌胰岛素的细胞。现在，腺泡细胞的工作是合成消化酶。因此，我们对这些已发表的作品进行了跟进。

Chris -你发现是什么因素导致了这种情况?

乔-正式名称，神经原素3,Pdx1和MafA。这是三个所谓的转录因子。经过多年的研究，我们已经知道这些因素在胰腺和细胞的发育中非常重要。这是众所周知的。但人们不知道这些因素可以共同作用，将一种完全不同的细胞类型转化为细胞。

Chris -所以，一开始没有必要把这些腺泡细胞变成IPS细胞，这些诱导的多能细胞，然后重新编程。你可以直接从腺泡细胞中提取这些因子。

乔——没错。所以，这是你提出的非常重要的一点。现在制造这些内分泌细胞的标准方法是通过IPS细胞，即多能干细胞，然后我们将它们分化成这些细胞类型。这个方法基本上是——你可以把它看作是捷径，你可以直接从腺泡细胞到内分泌细胞类型。

克里斯-你认为这是这些细胞命运的永久改变吗?换句话说，如果你以这种方式转化这些腺泡细胞然后你继续培养它们或将它们重新植入动物体内，它们会无限期地保持这种重新编程的命运吗?

乔:我们相信确实是这样。我们对动物模型进行了7到8个月的跟踪研究，当我们回过头来看这些细胞时，它们还在那里，还在发挥作用。所以，我们认为它们已经达到了稳定状态。

克里斯:你觉得这些因素是如何实现这种重编程效果的吗?

乔-所以，这是我们要解决的一个谜。我们还没有得到所有的答案，但据我们所知，这些因子，当它们进入细胞时，会经过DNA输入基因上的特定位置它们可以打开对激素分泌表型很重要的基因它们会关闭这些分泌表型的消化酶。

克里斯-那是没有继续表达的因素吗?你能把它们放在脉冲里一次然后你就得到了这种重编程的效果吗?

乔:是的。所以，这是一个非常有趣的点，这确实是我们发现的，我们放入的因子有一个瞬态表达式。它们在最初几天的表达水平非常高。然后他们的水平在大约一周内急剧下降。最后，我认为你制造的细胞，这些激素分泌细胞，不再有这些外源性因子表达它们。它们达到一个稳定的状态。

克里斯-如果你把同样鸡尾酒中的这些因子放入一个非腺泡细胞中会发生什么?

乔:这个问题很有趣，也很重要。我们试过了。我们制造了可诱导的遗传系统。基本上，我们现在可以在体内几乎所有类型的细胞中表达相同的三个因子。我们发现了各种不同的细胞类型。肝脏中的细胞，身体的不同部位都可以表达胰岛素，但它们真的是细胞吗?你可能有一个表达胰岛素的细胞，但它们可能不是细胞因为它们必须有许多其他细胞特有的特性。但我们详细研究的一个地方非常引人注目，那就是胃和肠道。胃肠道中的一些细胞可以产生胰岛素阳性细胞，我们可以分泌胰岛素。它们还有许多其他的特性，看起来就像β细胞。 So, we are very confident at this moment that the stomach and the intestine can also give rise to beta cells or beta-like cells that are remarkably similar to the real beta cells.