糖尿病遗传学关键因素的发现使得该病治愈前景愈加明朗
2009-07-31 22:10:28   来源：丁香园   作者：  评论：0 点击：

科学日报（2009年7月27日）——科学家鉴别出一个对于胰腺及其他器官早期胚胎发育起关键作用的调节基因，并且使研究者更加接近应用活化干细胞治愈1型糖尿病的目标。

来自辛辛那提儿童医学中心的研究者在7月21日出版的《细胞发育》杂志上公布了他们的发现。

除了在糖尿病研究上有重要的发现，该研究还在先天性胎儿胰腺及胆道系统缺陷有了新的突破：他们发现二者在小鼠胚胎早期中有共同的前体细胞。

该发现颠覆了长期以来的观念即胆道系统来源于肝脏早期胚胎形成，研究者说。胰腺调节消化和血糖水平，而胆道系统对于消化功能至关重要。如果二者在胎儿期不能发育良好，那么对于胎儿将是致命的。

该研究公布了一个名为Sox17的基因（一个控制细胞内基因开启或关闭的转录因子），它是控制早期小鼠胚胎细胞转化为胰腺细胞或胆道系统细胞的关键调节子。

该文章的共同第一作者为该研究高级调查员及实验室研究员Jason Spence博士和辛辛那提儿童医学中心发育生物学研究者及辛辛那提大学医学院儿科学副教授James Wells博士。

“我们的研究表明该基因（Sox17）就如同一个能引起遗传学级联事件（效应）的开关，”Wells博士说。“在一个正常胚胎发育中，当Sox17以一种方式活化时使得一个未分化的细胞分化为胆道细胞，而该基因以另一种方式活化时它变为胰腺细胞。”

Wells博士及其研究团队深入持续研究并诱导胚胎干细胞分化为胰腺β细胞，这让科学家们相信可以使用该方法治疗甚至治愈1型糖尿病。该疾病是由于免疫系统攻击胰腺中产生胰岛素的β细胞且在确诊前已完全损毁β细胞。

“我们在研究中看到活化或失活一个小鼠胚胎细胞中的一个基因能使其转化为胰腺或胆道细胞，那么相同的Sox17基因能否用于诱导胚胎干细胞分化为胆道细胞或胰腺细胞。也许有一天这样的技术能制造出替代人类受损胰腺或胆道的新器官。”Wells博士说。

该研究揭示Sox17基因与其他两个基因（(转录因子Pdx1和Hes1）共同决定腹前体细胞会分化为哪种器官的细胞。研究者透露Sox17基因在小鼠胚胎81-82天时开始起关键作用。当该基因以一种形式活化时，它的表达与Hes1相互作用并使Pdx1多少促进胰腺细胞的形成；如果基因以另外形式活化并加强其表达，则会促进胆道细胞的形成。

Wells博士及其同事使用当前研究数据进行的实验也显示Sox17也能控制其他基因表达及分子级联运动的开与关。

“该基因掌控着分子级联开关是关键因素，因此它任何形式的功能缺失都会造成重大缺陷导致先天性胰腺和胆道系统的发育不全。”Wells博士说。

辛辛那提儿童围产期研究所执行主任及该研究负责人之一的Jeffrey Whitsett医学博士说该项研究为临床医生治疗先天性胎儿胰腺及胆道系统缺陷提供了重要的线索，其中胆道系统包括胆管和胆囊。消化道该区域的畸形可能导致胆管或肠道的阻塞。其中最常见的一种缺陷称为胆道闭锁即胆道被阻塞致使胆汁淤积、倒灌导致肝脏或胰腺的损伤。

“在新生儿重症监护室的新生宝宝们都患有极具医学挑战性的先天缺陷。当前的研究帮助我们揭开了控制消化道发育形成的复杂遗传学机制并提供针对该类疾病中胰腺、肝脏及胆道的形成及功能异常行之有效的治疗框架。”Whitsett博士说。

该项研究获得了Juvenile糖尿病研究基金和美国国立卫生研究院的资金支持。

其他参与本次研究的辛辛那提儿童研究者包括Alex W. Lange博士及Suh-Chin J. Lin博士。

辛辛那提儿童医学中心简介
辛辛那提儿童医学中心是美国的10家大型儿童专科医院之一也入选美国新闻及世界报道2009年美国十佳儿童医院。它在消化系统疾病的诊疗中排名第一，同时在呼吸系统疾病、肿瘤、新生儿监护、心血管系统、神经外科、儿童糖尿病、矫形外科、肾脏疾病和泌尿外科领域的专业排名也很好。作为美国最大的三个儿科中心之一，辛辛那提儿童医学中心附属于辛辛那提大学医学院同时也是接受国立卫生研究院资助最大的2个儿科研究机构之一。