近日，索爾克研究所(Salk Institute)的研究人員在頂級期刊《Nature Communications》上發(fā)表了題為“Chemical combinations potentiate human pluripotent stem cell-derived 3D pancreatic progenitor clusters toward functional β cells”的論文。他們開發(fā)出一種新的高效制造胰島β細(xì)胞的方法：十種化學(xué)物質(zhì)增強(qiáng)人多能干細(xì)胞衍生的3D胰腺祖細(xì)胞簇向功能性β細(xì)胞，可使β細(xì)胞的分化率高達(dá)80%。

在過去的二十年中，作為治療糖尿病的胰島β細(xì)胞替代療法領(lǐng)域已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步。在此研究中，研究人員將人類多能干細(xì)胞(hPSCs)衍生的胰腺祖細(xì)胞聚集到 3D 結(jié)構(gòu)中。他們還使用各種生長因子和化學(xué)物質(zhì)，模擬胰腺的發(fā)育過程，逐步誘導(dǎo)hPSCs進(jìn)入β細(xì)胞。

通過系統(tǒng)研究，他們采取了一種分階段的方法來制造β細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)有10 種化學(xué)物質(zhì)不僅在 3D 細(xì)胞簇中保留了胰腺祖細(xì)胞，而且還增強(qiáng)了它們對 NKX6.1+/INS+ β 細(xì)胞的潛力。也就是說，化學(xué)組合增強(qiáng)人多能干細(xì)胞衍生的3D胰腺祖細(xì)胞簇向功能性β細(xì)胞，可使β細(xì)胞的分化率高達(dá)80%。

十種化學(xué)物質(zhì)，即 LDN（BMP 信號抑制劑）、T3（甲狀腺激素）、RA、SANT1（an inhibitor of sonic hedgehog signaling）、Repsox（ALK5 抑制劑）、ZnSO4、（2S,5S）-(E,E)-8-(5-(4-(三氟甲基)苯基)-2,4-戊二烯酰氨基)苯內(nèi)酰胺（TPB，一種蛋白激酶 C 激活劑）、EGF、NICO（一種維生素B₃）和γ-氨基丁酸（GABA，一種神經(jīng)遞質(zhì)）。

此外，他們還觀察了這些細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中生長的方式?！罢Ｇ闆r下，細(xì)胞是在平板上生長的，但我們允許它們在三維空間中生長，”作者Ronghui Li說。以這種方式培養(yǎng)細(xì)胞可以在細(xì)胞之間創(chuàng)造更多的共享表面積，并讓它們相互影響，就像它們在人類發(fā)育過程中所做的那樣。

這些細(xì)胞生成后，被移植到1型糖尿病小鼠模型中。模型小鼠的免疫系統(tǒng)經(jīng)過修飾，不會排斥移植的人類細(xì)胞。發(fā)現(xiàn)，在兩周內(nèi)，這些小鼠的高血糖水平下降到正常范圍，移植的hPSCs來源的β細(xì)胞具有生物學(xué)功能。

研究人員將在實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)研究這項技術(shù)，以進(jìn)一步優(yōu)化β細(xì)胞的生產(chǎn)。在開始人體臨床試驗(yàn)之前，還需要進(jìn)行更多的研究來評估安全性問題。（來源：轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng)360zhyx.com）