胞外囊泡——糖尿病终结者

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糖尿病目前是我国常见的疾病之一，患者一般很难治愈，这大大降低了患者的生活质量，同时糖尿病的并发症也在很大程度的威胁着病人的生命。随着我国经济的发展和国民收入的提高，人们的饮食习惯也发生了极大的变化，高脂高糖的饮食在日常饮食中占比变高，这使得我国的糖尿病发病逐渐递增，大有失控之势。对糖尿病的治疗方法开发是一个非常值得探索的方向。

无论在一型糖尿病还是二型糖尿病中，胰岛素的相对缺乏都是一个致病因素，因此两型糖尿病人发展到后期都需要体外注射胰岛素来维持自身血糖稳定，这在一定程度上影响到糖尿病人的生活质量。注射需要固定时间、固定剂量注射，操作相对繁琐，替代方案亟待发展。目前有研究表明通过MSC等细胞诱导可产生分泌胰岛素的胰岛β细胞，但是用于治疗存在潜在成瘤性的问题，风险很高。近年来，有研究表明胞外囊泡可以对干性细胞定向分化起到一定的作用，因此使用胞外囊泡诱导特定细胞分化成胰岛β细胞就成为一个相对低风险的方案。

近期【ACS Nano】IF=12.881 发表了Park KS等人的最新研究成果 In vivo Differentiation of Therapeutic Insulin-Producing Cells from Bone Marrow Cells via Extracellular Vesicle-Mimetic Nanovesicles.（使用胞外囊泡样纳米囊泡体内骨髓细胞向胰岛素分泌细胞分化），该文章详细的阐述了使用胞外囊泡诱导胰岛β细胞的方法以及对诱导产生的胰岛β细胞功能的鉴定。这为解决糖尿病终身用药问题提供了一定的思路。

文章思路解析：

使用细胞分泌的胞外囊泡来诱导具有干性的细胞像胰岛β细胞分化，肯定要选取一个比较靠谱的细胞系来作为胞外囊泡的供体细胞。作者选取了一个成熟的永生化的胰岛β细胞系作为胞外囊泡的来源细胞。 首先，自然要鉴定一下分离到的胞外囊泡。

figure 1.分离胞外囊泡样纳米级膜泡的流程。作者使用了过滤的方法来除掉细胞碎片，然后通过梯度密度离心分离得到胞外囊泡并清洗。

figure 2.鉴定胞外囊泡样膜泡。作者使用了电镜、NTA分析、WB鉴定表面蛋白等方法。确定自己分离得到的是胞外囊泡样的囊泡，具有与胞外囊泡一致的特性。

确定自己分离得到的胞外囊泡样结构是与胞外囊泡具有相同特性的囊泡后，开始使用这些囊泡进行实验，尝试在体内用这些囊泡诱导BM细胞向胰岛β细胞分化。

figure 3.体内诱导BM细胞向产生胰岛素的细胞分化。A.实验方法，皮下注射BM细胞，不同时间点用含有胞外囊泡样膜泡的人工基底胶做处理。B. 基底膜在各种条件下分化17天和24天时取出，通过qPCR测定转录因子，WB检测一些胰岛素分泌细胞的marker。C.D.免疫组化确定被诱导的细胞能够分泌胰岛素。

作者之前发现，有些BM细胞会向albumin-producing 细胞分化，因此作者再次尝试使用lineage-negative BM细胞来重复该实验。

figure 4. 使用lineage-negative的BM细胞诱导产生分泌胰岛素的细胞。A.示诱导过程。B.可以看到经诱导的细胞会分泌胰岛素。由此可见，这些细胞是可以被要到用来产生胰岛素的。

现在作者拿到了可以分泌胰岛素的胰岛β细胞样细胞，自然要看这种细胞能不能在糖尿病模型老鼠中具有缓解高血糖的作用。

figure 5. 在糖尿病模型老鼠中可以通过诱导BM细胞产生胰岛素控制小鼠血糖。B.在诱导产生分泌胰岛素的细胞后，不再对小鼠进行药物治疗，可以看到小鼠的血糖明显低于对照组。C.在实验第40天，具有诱导产生额胰岛素分泌细胞的小鼠 血糖接近正常值，而对照组糖尿病小鼠血糖依旧明显高于正常。D.腹腔注射葡萄糖，诱导产生胰岛素分泌细胞的小鼠对血糖的调控能力基本与正常小鼠持平，而对照组糖尿病小鼠血糖调节能力很差。

作者验证了该种诱导出的胰岛素分泌细胞对糖尿病小鼠血糖的调节能力，之后需要排除是小鼠在胞外囊泡样膜泡处理下自行恢复的可能性。他们将诱导细胞摘除掉继续研究。

figure 6. 诱导产生胰岛素细胞形成可分泌胰岛素的胰岛样结构。 A.将诱导产生的胰岛素分泌细胞结构拆除，本来可以调控血糖的糖尿病小鼠丧失了对自身血糖的调控。B.组织切片显示 这些胰岛素分泌细胞形成胰岛样结构。C.D.该胰岛样结构可以分泌胰岛素。

小编认为这篇文章的思路还是很清晰的，并且得到了十分可靠的数据。这个方法降低了诱导MSC产生胰岛素分泌细胞用于治疗时的成瘤性问题，具有很好的前景。但具体的胞外囊泡诱导BM细胞分化成胰岛素分泌细胞的分子机制没有任何解释，在得到应用前，这是亟待解决的问题。