2024年12月31日

 

近日，胡布勒支研究所類器官小組的研究人員在Cell期刊上發(fā)表了一項(xiàng)突破性研究，題為“Long-term in vIT(http://www.weberwork.com/sell/l_25/)ro expansion of a human fetal pancreas stem cell that generates all three pancreatic cell lineages”。該研究介紹了一種能夠模擬人類胎兒胰腺的新型類器官，這一模型為科學(xué)家們提供了一個(gè)前所未有的清晰視角來觀察胰腺早期發(fā)育的過程。

 

  研究背景與挑戰(zhàn)

胰腺是一個(gè)多功能的小器官，負(fù)責(zé)消化食物和通過分泌如胰島素等激素控制血糖水平。為了深入理解這個(gè)重要器官的功能機(jī)制，研究人員一直在努力構(gòu)建更接近真實(shí)胰腺的實(shí)驗(yàn)室模型——即類器官。然而，以往大多數(shù)胰腺類器官只能模仿一種類型的胰腺細(xì)胞，這限制了對(duì)胰腺全面的理解。

 

  新型胰腺類器官的特點(diǎn)

在這項(xiàng)新研究中，研究人員成功地克服了上述局限。他們發(fā)現(xiàn)了一種新型的人類胎兒胰腺干細(xì)胞（fetal pancreas stem cell），這種干細(xì)胞具有發(fā)育成所有三種胰腺細(xì)胞類型的能力：腺泡細(xì)胞、導(dǎo)管細(xì)胞和內(nèi)分泌細(xì)胞。這些細(xì)胞分別負(fù)責(zé)釋放消化酶、形成酶輸送通道以及生成調(diào)節(jié)血糖的激素。利用這些干細(xì)胞，研究人員構(gòu)建出了一個(gè)包含所有這三種細(xì)胞類型的完整三維類器官。

 

論文第一作者Amanda Andersson Rolf解釋說：“我們希望創(chuàng)建一個(gè)能反映真實(shí)胰腺復(fù)雜性的類器官。有了這樣的模型，我們可以更深入地研究不同類型的胰腺細(xì)胞是如何相互作用的，并探索胰腺發(fā)育的秘密。”她補(bǔ)充道，“令人興奮的是，我們的類器官不僅能長(zhǎng)出所有這三種細(xì)胞類型，而且它們還能正常工作。例如，腺泡細(xì)胞會(huì)釋放消化酶，而內(nèi)分泌細(xì)胞則產(chǎn)生胰島素。”

 

 長(zhǎng)期培養(yǎng)與物種差異

研究人員還注意到，這種新發(fā)現(xiàn)的干細(xì)胞比之前認(rèn)為的存在時(shí)間更長(zhǎng)，即使在體外培養(yǎng)多年后仍能保持其分化能力。此外，他們發(fā)現(xiàn)了人類和小鼠胰腺發(fā)育之間的一個(gè)關(guān)鍵差異：一種名為L(zhǎng)GR5的蛋白標(biāo)記出現(xiàn)在人類胰腺干細(xì)胞中，但在小鼠中卻沒有。“這強(qiáng)調(diào)了直接研究人類生物學(xué)的重要性，”Andersson Rolf指出，“因?yàn)橛行┨匦灾挥性谌祟惣?xì)胞中才能觀察到。”

 

 這種新型胰腺類器官有望成為科學(xué)家們研究基因和環(huán)境如何影響胰腺發(fā)育的強(qiáng)大工具(http://www.weberwork.com/sell/l_5/)。長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，這類研究可能為再生醫(yī)學(xué)和治療胰腺疾病的新藥物開發(fā)鋪平道路。正如Andersson Rolf所說：“我們才剛剛開始揭開冰山一角，但已經(jīng)看到了很多令人鼓舞的結(jié)果。”

 

這項(xiàng)研究不僅加深了我們對(duì)胰腺發(fā)育的理解，也為未來的醫(yī)學(xué)應(yīng)用提供了新的可能性，特別是對(duì)于糖尿病和其他胰腺相關(guān)疾病的治療和發(fā)展帶來了希望。