Cell Stem Cell：同濟(jì)大學(xué)李維達(dá)團(tuán)隊突破干細(xì)胞治療糖尿病的三大挑戰(zhàn)

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

糖尿病已成為一種全球范圍內(nèi)的健康危機(jī)，全球有5.89 億人受其影響，其特征在于胰腺 β 細(xì)胞的喪失或功能障礙，從而導(dǎo)致葡萄糖穩(wěn)態(tài)失調(diào)。

人類干細(xì)胞來源的胰島類器官（SC-islet）的生成和移植，是干細(xì)胞研究中的重大進(jìn)展，旨在為糖尿病治療建立一種有前景的方法。然而，SC-islet 的臨床應(yīng)用受到三大挑戰(zhàn)的阻礙——功能不成熟、易受缺氧應(yīng)激影響以及移植后血管化不足，最終影響了治療效果。

2026 年 4 月 2 日，同濟(jì)大學(xué)李維達(dá)教授團(tuán)隊聯(lián)合云南省第一人民醫(yī)院晏家驄研究員（同濟(jì)大學(xué)王昭月、許明璐、胡瑞、陳相宜為論文共同第一作者），在Cell Stem Cell期刊發(fā)表了題為：Pre-adaptation of Stem Cell-Derived Islet Organoids to Hypoxia via Zinc Transportation Inhibition Drives Angiogenesis 的研究論文。

該研究表明，抑制鋅離子轉(zhuǎn)運(yùn)，能夠激活人類干細(xì)胞來源的胰島類器官（SC-islet）的 AMPK 信號通路，從而促進(jìn)了 SC-islet 的功能成熟、低氧耐受以及血管生成，突破了 SC-islet 的臨床應(yīng)用中的三大挑戰(zhàn)，最終提升其在體內(nèi)的移植療效。

人類干細(xì)胞來源的胰島類器官（SC-islet）的臨床應(yīng)用，受到移植后不成熟以及缺血誘導(dǎo)功能障礙的阻礙。缺氧驅(qū)動的血管生成是一種常見的適應(yīng)機(jī)制，但 SC-islet β 細(xì)胞的代謝脆弱性，導(dǎo)致早期功能損傷和血管內(nèi)皮生長因子 A（VEGFA）表達(dá)受抑制，從而延遲了血管化并導(dǎo)致移植物丟失。SC-islet 移植的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，在于如何預(yù)防缺氧誘導(dǎo)的應(yīng)激并促進(jìn)快速血管生成。

在這項最新研究中，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，SC-islet β 細(xì)胞中過量的鋅會誘導(dǎo)氧化修飾，抑制腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）活性。研究團(tuán)隊進(jìn)一步篩選出了化學(xué)小分子——SU6656，其通過抑制 ZnT8 介導(dǎo)的鋅離子轉(zhuǎn)運(yùn)，激活 AMPK 信號通路，從而增強(qiáng) SC-islet 的功能成熟，提高其缺氧耐受性，并增加 HIF1A 非依賴的 VEGFA 表達(dá)，從而促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞整合。

基于上述發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊提出并驗證了“預(yù)適應(yīng)型胰島類器官”這一技術(shù)路徑，在移植前通過簡單的小分子處理，使 SC-islet 提前獲得對移植環(huán)境的適應(yīng)能力。在糖尿病動物模型中，這種方法顯著提高了 SC-islet 的缺氧耐受性，加速了血管生成，并改善了血糖控制。

該研究的核心發(fā)現(xiàn)：

• 過量的鋅會抑制 SC-islet 中 AMPK 的激活；

• 化學(xué)抑制鋅轉(zhuǎn)運(yùn)可激活 SC-islet 中的 AMPK 信號通路；

• AMPK 的激活可促進(jìn) SC-islet 的成熟、耐低氧能力和 VEGFA 的表達(dá)；

• 預(yù)處理的 SC-islet 顯示出血管化改善、移植物存活率提高以及功能增強(qiáng)。

總的來說，這些研究結(jié)果表明，化學(xué)抑制鋅轉(zhuǎn)運(yùn)，能夠增強(qiáng)的 SC-islet 功能能力，這為再生醫(yī)學(xué)中促進(jìn)對應(yīng)激壓力的預(yù)適應(yīng)提供了一種潛在策略。

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(26)00114-1