来源于1型糖尿病外周血单个核细胞的患者特异性诱导多能干细胞向胰岛β样细胞的分化

背景 1型糖尿病（T1D）由自身免疫介导的胰岛β细胞丢失所致。当前的胰岛素疗法可缓解症状，但未能提供根治手段。胰岛细胞移植虽然前景广阔，但面临供体匮乏、手术操作复杂以及需要长期免疫抑制等限制。因此，迫切需要针对β细胞再生的创新策略。源自T1D患者外周血单个核细胞（PBMCs）的患者自体诱导多能干细胞（iPSCs）作为治疗用细胞来源具有巨大潜力。因此，将T1D-iPSCs分化为功能性胰岛β细胞是实现有效β细胞替代疗法的关键一步。 目的 评估患者来源的T1D-β样细胞（由T1D-PBMCs重编程的T1D-iPSCs分化而来）恢复T1D中β细胞功能的潜力。 方法 使用基于游离型载体（episomal vector）的方法将T1D-PBMCs重编程为T1D-iPSCs。通过流式细胞术（FCM）、实时定量聚合酶链反应、基因组稳定性分析和畸胎瘤形成实验证实多能性。使用三碘甲状腺原氨酸（T3）、维生素C（Vc）以及编码胰十二指肠同源盒-1（pancreatic duodenal homeobox-1）、neurogenin 3（Ngn3）和MAF bZIP转录因子A（MafA）的腺病毒（M3C）优化向胰岛β细胞的分化。通过免疫荧光、实时定量聚合酶链反应和流式细胞术表征β细胞特征后，在链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠肾被膜下移植后通过血糖监测评估疗效。 结果 成功从T1D-PBMCs中建立了T1D-iPSCs。这些细胞表现出多能干细胞的标志性特征，包括适当的形态、分化潜能、基因组完整性以及多能性相关基因的表达。分化产生了胰岛素阳性（insulin+）胰岛β样细胞，在mRNA水平上表达关键β细胞标志物，如pancreatic duodenal homeobox-1、Ngn3、MafA、NeuroD、胰高血糖素样肽-1受体、Nkx6.1、葡萄糖转运蛋白2和Kir6.2。值得注意的是，T3 + Vc组表现出最低的Ngn3表达量（1.31 ± 0.38 vs 1.96 ± 0.25 vs 2.51 ± 0.24, P < 0.01），而M3C + T3 + Vc组表现出最高的MafA表达量（0.49 ± 0.11 vs 0.32 ± 0.06 vs 0.29 ± 0.08, P < 0.05）。体外和体内评估均证实了所生成的β样细胞的胰岛素分泌能力；然而，它们未能在细胞外葡萄糖浓度变化时表现出对胰岛素释放的适当调节。 结论 源自T1D-PBMCs的T1D-iPSCs可分化为insulin+ β样细胞，尽管功能尚未成熟。这些细胞代表了T1D中β细胞替代疗法潜在的种子细胞来源。