在糖尿病中，胰腺中的β细胞缺失或者不能够产生正常水平的胰岛素来调节血糖水平。苏黎世瑞士联邦技术研究所的Jörg Stelling和Martin Fussenegger及其同事对人胚肾（Human embryonic kidney，HEK）细胞进行基因修饰，获得了人工β细胞。像自然β细胞一样，这些人工细胞也可发挥血糖感应和胰岛素产生的作用。
 研究人员对HEK细胞进行改造，目的是让细胞能够感应血糖水平，并产生适量胰岛素或产生另一种称为胰高血糖素样肽-1（Glucagon-like peptide-1，GLP-1）的激素来刺激胰岛素。研究人员将经基因修饰的细胞分别植入到患有1型或2型糖尿病的小鼠体内后，血糖水平降至正常水平，且无明显不良反应。观察1型糖尿病小鼠3周后发现，植入人工β细胞在恢复正常血糖水平方面比植入自然β细胞更加高效。
研究发现，HEK细胞膜内外电压的改变可诱导胰岛素产生。在人工β细胞中，HEK的葡萄糖转运蛋白将葡萄糖从血流运输至细胞内。当血糖水平超过阈值后，钾离子通道关闭，这导致膜内外电压分布“翻转”（flip），引起钙离子通道开放。随着钙离子的流入，触发信号级联，产生和分泌胰岛素或GLP-1。
这一研究为糖尿病治疗提供了一种新的方法，值得进一步研究。（作者：杨海成）
参考文献：Nature 2016;540:319