子科生物報(bào)道:北京時(shí)間4月8日，國際著名學(xué)術(shù)期刊 Nature Protocols 在線發(fā)表了中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所）曾藝研究組的最新文章 “Isolation of mouse pancreatic islet Procr+ progenitors and long-term expansion of islet organoids in vitro”。該研究工作建立了分離小鼠胰島中 Procr 干細(xì)胞并在體外長期擴(kuò)增小鼠胰島類器官的技術(shù)方法。

　　近年來，胰島移植作為新興的糖尿病治療方法，在臨床應(yīng)用上取得了一定的成功，但供體胰島的嚴(yán)重不足極大地限制了這種治療手段的進(jìn)一步普及。因此，發(fā)展在體外產(chǎn)生大量表達(dá)胰島素的β細(xì)胞的技術(shù)方法具有巨大的臨床應(yīng)用價(jià)值。此前的方法主要有兩種，第一種是基于胚胎干細(xì)胞 (ESCs) 和誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞 (iPSCs) 的定向誘導(dǎo)分化獲取功能性胰島細(xì)胞。這類研究較廣泛地在國際多個(gè)實(shí)驗(yàn)室開展，已經(jīng)取得了卓越的進(jìn)展。然而，這類方法仍需要體外多步驟誘導(dǎo)分化，工藝復(fù)雜、時(shí)程長，其中混雜的未能完全分化的細(xì)胞具有成瘤隱患。第二種是以胰腺組織的細(xì)胞為來源，從胰腺導(dǎo)管細(xì)胞 (Duct cells) 或胰島α細(xì)胞轉(zhuǎn)分化產(chǎn)生β細(xì)胞，但現(xiàn)階段這類方法效率很低，不能大量產(chǎn)生β細(xì)胞?？蒲腥藛T認(rèn)為，以胰島的成體干細(xì)胞為來源，在體外制備功能性胰島類器官，理論上是更安全的、分化途徑最短、工藝最簡單的獲得β細(xì)胞的方法。而且，β細(xì)胞的功能（響應(yīng)糖刺激、分泌胰島素）需要胰島內(nèi)其它各類內(nèi)分泌細(xì)胞（α，delta, pp）的相互作用，從成體干細(xì)胞為來源的胰島類器官正是包含胰島所有的內(nèi)分泌細(xì)胞類型，展現(xiàn)出這類方法獲得的“人工胰島”的功能的卓越性。

　　曾藝研究組長期致力于成體干細(xì)胞的研究，包括鑒定干細(xì)胞身份屬性、確定干細(xì)胞信號調(diào)控機(jī)制、研究干細(xì)胞與疾病的關(guān)系以及建立基于干細(xì)胞的體外類器官培養(yǎng)體系等。2020年發(fā)表的Cell文章中發(fā)現(xiàn)并鑒定了小鼠胰島成體干細(xì)胞，并建立了小鼠胰島類器官體外長期擴(kuò)增的培養(yǎng)體系。本次的研究工作詳細(xì)分解了小鼠胰島類器官培養(yǎng)的技術(shù)方法。首先描述了如何從小鼠中分離Procr胰島干細(xì)胞，接著通過干細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞的共培養(yǎng)方法，建立了體外高效形成可長期擴(kuò)增的胰島類器官的體系，可使這類胰島類器官達(dá)到成熟狀態(tài)，最后提供了體外、體內(nèi)評估胰島類器官成熟程度和功能有效性的多個(gè)下游試驗(yàn)方法。該研究為體外長期培養(yǎng)并獲得大量功能性小鼠胰島β細(xì)胞貢獻(xiàn)了詳細(xì)的技術(shù)方法，也為體外獲得大量人胰島β細(xì)胞提供了重要的提示。

　　分子細(xì)胞卓越中心王經(jīng)強(qiáng)博士、王代松博士為該研究論文的共同第一作者。該論文的其他作者包括曾藝研究組白藍(lán)月博士、博士研究生陳心怡、苑舒博、劉春業(yè)。特別感謝分子細(xì)胞卓越中心細(xì)胞分析技術(shù)平臺(tái)、中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)中心的大力支持。該項(xiàng)成果獲得中科院先導(dǎo)項(xiàng)目、科技部項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金委等的經(jīng)費(fèi)支持。

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1038/s41596-022-00683-w