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精子握有糖尿病的療法

第一型糖尿病的男性患者,或許有一天能利用精子轉型的幹細胞,去修復胰島素生成細胞。這樣的轉殖療法,可以取代現今施打胰島素控制血糖的方法。

第一型糖尿病導因於免疫系統破壞了胰臟的胰島細胞,沒有胰島素可以幫助細胞利用來自攝食所得到的血糖。如果第一型糖尿病置之不理,有致命的可能,但補充胰島素,必須在一天中頻繁的施打,這已經影響患者正常生活。

有時候施打胰島素並不足以控制第一型糖尿病,所以在1990末期,加拿大阿爾伯塔大學,嘗試移植遺體上的胰島細胞到患者體內。這並不是個理想的辦法, 因為受捐者在移植後的生活,都必須服用免疫抑制藥物,以避免免疫系統破壞移植的細胞。而且移植後,仍需要部分施打補充胰島素。

現在,喬治城大學的幹細胞學家 G. Ian Gallicano和他的同事,找到了一個方法或許能改善胰島細胞移植技術,且不必倚賴免疫抑制藥物。一天有上萬個精細胞在睪丸中被製造,這就是我們知 道的「精原幹細胞」(spermatogonial stem cells, SSCs)。研究團隊從睪丸組織中,收集精原幹細胞,並利用基因工程,將細胞轉為「多能幹細胞」。「多能幹細胞」有潛力能特化成任何類型的細胞,而研究人 員刺激植入的「多能幹細胞」分化成胰島細胞。

在研究報告中,團隊將分化後的人類胰島細胞,轉殖入有糖尿病的老鼠體內。這些老鼠沒有免疫系統,所以不會攻擊這些外來細胞。而接受轉殖的老鼠,降低了血糖濃度,初步結果看來或許能運用到人類身上。

Gallicano強調,這項技術還不夠純熟到能應用到人類上,「我們無法得到足夠的胰島素去治療人類的糖尿病。」目前的結果引起了生化學家Sheng Ding的興趣。他認為在應用到臨床之前,科學家必須提高分化後的胰島細胞合成胰島素的量。

這不是第一次試圖利用幹細胞解決糖尿病。過去研究人員也利用皮膚組織還原的幹細胞去分化出不同類型的細胞,也可以進一步取代受損的胰島細胞。利用還原的幹細 胞(induced pluripotent stem cell, iPS)有一些好處,像是不需要侵入性的方法,便可以得到幹細胞,而且適用於兩性患者。然而,將體細胞(像是皮膚細胞)還原回幹細胞,需要注入四組基因; 這操作並非每次都會成功,有時候會引發癌症或是使細胞死亡。精原幹細胞雖然只能應用在男性患者上,但它已經是幹細胞,不需要注入那四組基因以倒轉細胞程序。

研究人員希望能找到一個方法,同樣對女性患者也有一樣的好處。Gallicano認為,卵母幹細胞沒道理不能運用類似的方法。最大的不同在於,卵母細胞的基因只有一份,而精原幹細胞具有兩份,就像其他體細胞一樣。

還有另一個待解的問題就是,免疫系統已經會辨識胰島細胞的抗原,以進行攻擊。同樣地,免疫系統也會攻擊轉殖進去的胰島細胞。

資料來源:ScienceNow: Sperm May Hold Cure for Diabetes [13 December 2010]

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關於作者

Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。