沉默 MST1 促进胚胎干细胞向功能性胰岛素分泌细胞分化：糖尿病细胞治疗新希望

《Diabetology & Metabolic Syndrome》：Enhancement of functional insulin-producing cell differentiation from embryonic stem cells through MST1-silencing

为解决糖尿病治疗难题，研究人员探究 MST1 沉默对胚胎干细胞（ESC）向胰岛素分泌细胞（IPC）分化的影响，发现该方法可提升 IPC 功能，为糖尿病治疗带来新方向。

　　糖尿病，这一全球性的健康难题，正严重威胁着人们的生活质量和生命健康。其中，1 型糖尿病（T1DM）作为糖尿病的一种常见类型，是由于胰腺 β 细胞遭受自身免疫攻击而被破坏，导致胰岛素分泌不足，血糖水平持续升高。传统的治疗手段，如口服降糖药和胰岛素注射，虽然能在一定程度上控制血糖，但无法从根本上治愈糖尿病，还可能引发一系列并发症，给患者带来沉重的身心负担。

在此背景下，胰岛 β 细胞移植成为了糖尿病治疗领域的新希望。然而，目前从胚胎干细胞（ESC）诱导分化为胰岛素分泌细胞（IPC）的过程面临诸多挑战，比如分化效率低、细胞对血糖波动不敏感等，使得完全成熟的 IPC 难以大量获取。因此，寻找优化 ESC 向 IPC 分化的方法，提升 IPC 的功能，成为了糖尿病治疗研究的关键方向。

宁夏医科大学的研究人员开展了一项旨在探究 MST1 沉默对 ESC 向 IPC 分化影响的研究。他们通过一系列实验，发现沉默 MST1 能够显著促进 IPC 的分化和成熟，增强其胰岛素分泌功能，并且在 T1DM 大鼠模型中展现出良好的治疗效果。这一研究成果发表在《Diabetology & Metabolic Syndrome》杂志上，为糖尿病的细胞替代治疗开辟了新的途径。

在研究方法上，研究人员主要采用了以下关键技术：首先构建了 MST1 沉默的慢病毒载体（shMST1），并将其转染到大鼠 ESC 中；利用 qRT-PCR、免疫荧光、流式细胞术、Western blot 和 ELISA 等技术，从基因和蛋白水平检测相关指标，评估 IPC 的功能；将分化得到的 IPC 移植到 T1DM 大鼠模型中，通过监测大鼠血糖浓度变化、进行腹腔葡萄糖耐量试验（IPGT）以及免疫组化检测胰腺胰岛素蛋白表达，来判断 IPC 移植的治疗效果 。

研究结果如下：

• MST1 在 IPC 分化过程中表达下调：研究人员运用三步分化方案将 ESC 诱导分化为 IPC，在分化第三步的第 2 天用 shMST1 转导细胞。经 qRT-PCR 和 Western blot 分析发现，随着分化进程，MST1 表达降低，这为后续研究其对 IPC 体外分化的影响奠定了基础。
• MST1 沉默通过直接调控 PDX1 促进 IPC 早期分化：shMST1 干预 3 天后，细胞免疫荧光和 RT-PCR 分析显示，内胚层标记物 SOX17 和 FOXA2 共表达，表明细胞向胰腺细胞谱系分化，但 shMST1 未改变它们的表达水平。在第三步分化的第 7 天，胰腺祖细胞标记物 PDX1 和 NKX6.1 出现，且 shMST1 组中 PDX1 表达显著高于对照组，MST1 和磷酸化 PDX1（P-PDX1）水平则明显降低，说明 MST1 表达下调可促进 IPC 诱导分化过程中胰岛素分泌细胞的生成。
• MST1 沉默促进 IPC 中期分化：在第三步分化的第 14 天（IPC 中期分化阶段），细胞免疫荧光和 Western blot 分析表明，抑制 MST1 表达可增强 NGN3 的表达。流式细胞术数据显示，shMST1 处理组中 NKX6.1 的阳性表达率以及 NKX6.1 和胰岛素的阳性共表达率均显著高于对照组，意味着降低 MST1 表达有助于 IPC 的生成。
• MST1 沉默促进 IPC 晚期分化：在第三步分化的第 21 天，shMST1 组中 NKX6.1、MAFA、胰岛素和 C 肽的表达水平显著高于对照组。RT-PCR 和流式细胞术分析进一步证实，shMST1 组中 NKX6.1 和胰岛素的表达明显增加，且该组在不同葡萄糖浓度刺激下的胰岛素分泌水平更高，刺激指数也更高，表明 MST1 沉默能促进分化出胰岛素分泌功能更好的 IPC。
• shMST1 修饰的 IPC 对 T1DM 大鼠模型的治疗效果：将 IPC 移植到 T1DM 大鼠模型后，每周测量血糖水平。结果显示，移植 6 周后，接受 shMST1 修饰的 IPC 的大鼠血糖调节能力恢复最为显著，接近正常大鼠水平；葡萄糖耐量试验也表明，shMST1 组的血糖调节能力优于对照组；从大鼠外观来看，shMST1 组大鼠毛发恢复情况更好；免疫组化分析发现，shMST1 组胰岛中胰岛素（Insulin）和 C 肽阳性细胞的比例与正常大鼠相似，而对照组虽有改善但不如 shMST1 组明显。

研究结论和讨论部分指出，沉默 MST1 可在体外和体内产生功能更成熟的 IPC，这表明 MST1 在糖尿病的发生、发展和治疗过程中发挥着重要作用。该研究为体外将干细胞分化为 IPC 提供了新方法，有望改善糖尿病的治疗效果。然而，目前该研究还存在一些局限性，比如仅证实了 MST1 在 ESC 向胰岛素分泌细胞分化中的作用，其在其他干细胞系分化中的作用尚待研究；而且移植后的胰岛素分泌细胞虽能降低 T1DM 大鼠的血糖水平，但仍未恢复到正常大鼠的血糖水平，说明干细胞诱导分化为胰岛素分泌细胞的方法还需进一步优化。尽管如此，这项研究仍然为糖尿病治疗领域提供了新的思路和方向，对未来糖尿病治疗的发展具有重要意义。