【中国科学报】中国团队成功鉴定胰岛干细胞并获“人工胰岛”:成功用于小鼠

中科院分子细胞科学卓越创新中心曾艺研究组 , 成功鉴定了小鼠胰岛中的干细胞类群 , 并借助干细胞体外培养的方法 , 获得了有功能的小鼠“人工胰岛”(胰岛类器官) , 为下一步人体“人工胰岛”研究提供了理论依据和技术支持 。 该成果近日发表于《细胞》 。
因为胰岛β细胞功能失常导致胰岛素分泌不足 , 许多糖尿病患者需要终生使用胰岛素进行治疗 。 如何源源不断地获得可用于移植的胰岛β细胞?一种思路是利用器官或组织自身的成体干细胞 , 在体外“仿造”有类似功能的器官 。 但是 , 胰岛中是否存在成体干细胞一直饱受争议 , 发现并鉴定胰岛干细胞是培养功能性胰岛类器官的先决条件 , 也是长期难题 。
研究人员在实验小鼠身上发现了一群新的细胞类别——Procr+细胞 。 在确认这群细胞与其他已知的胰岛分化细胞截然不同、可能处于未分化的状态后 , 研究人员通过实验发现 , Procr+细胞在体内正常生理状态下可以分化形成胰岛的全部细胞类型 , 从而证明这群Procr+细胞是胰岛中的成体干细胞 。
为进一步转化成为体外应用 , 研究人员建立了一种Procr+胰岛干细胞与血管细胞共培养的3D培养体系 , 成功获得有功能的小鼠胰岛类器官 。 在体外“复刻”的“人工胰岛”包含胰岛所有的细胞类型 , 与真正的小鼠胰岛在功能、形态等方面都非常相似 , 能迅速响应糖刺激、分泌胰岛素 。 这种小鼠胰岛类器官能够在体外代代“繁衍”到20代以上 。 当把这些类器官移植到糖尿病小鼠模型体内 , 小鼠的血糖水平恢复 , 糖尿病病征减轻 , 展示了Procr+胰岛干细胞的应用潜力 。
该研究首次鉴定了小鼠胰岛中成体干细胞的“身份” , 回答了长期以来成体胰岛是否存在干细胞这一争议性问题 , 是干细胞基础研究的重大突破 。 该研究为将来能在体外获得大量有功能的人的胰岛β细胞开拓了新的思路 。 但人胰岛中是否也存在成体干细胞、能否在体外培养成胰岛 , 还有待进一步探索和研究 。
【【中国科学报】中国团队成功鉴定胰岛干细胞并获“人工胰岛”:成功用于小鼠】(_本文原题:“人工胰岛”成功用于小鼠为下一步人体实验研究奠定基础)