媒体扫描

[中新社]上海科学家利用成体干细胞在体外重构小鼠“人工胰岛”

来源: 时间:2020-03-20

  中新网上海新闻3月20日电  近日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所,简称分子细胞中心)曾艺研究组在实验小鼠中开展实验,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”的研究提供了理论依据和技术支持。该研究成果于北京时间3月19日深夜在国际学术期刊《细胞》上发表。

  研究人员在小鼠中开展实验,在寻找胰岛中成体干细胞的过程中,他们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它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,证明这群Procr+细胞是胰岛中的成体干细胞。

  为进一步把体内的发现转化成为体外的应用,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,能够迅速地响应糖刺激、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,每次传代保持3~7倍的细胞数目增长,即一个“人造”器官每一周传一代,每代可以“繁衍”3~7个“后代”。当把这些长期培养的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。

  据介绍,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。这项工作建立的小鼠胰岛类器官的培养体系,能够作为体外的模型,研究生理及病理条件下胰岛细胞的增殖、分化及其与微环境的相互作用。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。需要说明的是,目前的研究成果还只是在小鼠模型上取得了成功,人体的胰岛中是否也存在成体干细胞,是否也能在体外培养成胰岛,还有待进一步的探索和研究。

  该研究工作由分子细胞中心曾艺研究组与荷兰Hubrecht研究所Hans Clevers教授研究组合作完成。分子细胞中心王代松博士为该论文的第一作者。该项成果得到中科院、国家自然科学基金委、科技部、上海市科委及中心所长基金等的经费支持。

  原载于中新社 2020年3月20日

  作者:郑莹莹

附件下载: