4月8日，國際學術期刊 Nature Protocols 在線發(fā)表了中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心（生物化學與細胞生物學研究所）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 干細胞并在體外長期擴增小鼠胰島類器官的技術方法。

　　近年來，胰島移植作為新興的糖尿病治療方法，在臨床應用上取得了一定的成功，但供體胰島的嚴重不足極大地限制了這種治療手段的進一步普及。因此，發(fā)展在體外產(chǎn)生大量表達胰島素的β細胞的技術方法具有巨大的臨床應用價值。此前的方法主要有兩種，第一種是基于胚胎干細胞 (ESCs) 和誘導性多能干細胞 (iPSCs) 的定向誘導分化獲取功能性胰島細胞。這類研究較廣泛地在國際多個實驗室開展，已經(jīng)取得了卓越的進展。然而，這類方法仍需要體外多步驟誘導分化，工藝復雜、時程長，其中混雜的未能完全分化的細胞具有成瘤隱患。第二種是以胰腺組織的細胞為來源，從胰腺導管細胞 (Duct cells) 或胰島α細胞轉分化產(chǎn)生β細胞，但現(xiàn)階段這類方法效率很低，不能大量產(chǎn)生β細胞?？蒲腥藛T認為，以胰島的成體干細胞為來源，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細胞的方法。而且，β細胞的功能（響應糖刺激、分泌胰島素）需要胰島內其它各類內分泌細胞（α，delta, pp）的相互作用，從成體干細胞為來源的胰島類器官正是包含胰島所有的內分泌細胞類型，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胞的研究，包括鑒定干細胞身份屬性、確定干細胞信號調控機制、研究干細胞與疾病的關系以及建立基于干細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胞，并建立了小鼠胰島類器官體外長期擴增的培養(yǎng)體系。本次的研究工作詳細分解了小鼠胰島類器官培養(yǎng)的技術方法。首先描述了如何從小鼠中分離Procr胰島干細胞，接著通過干細胞與血管內皮細胞的共培養(yǎng)方法，建立了體外高效形成可長期擴增的胰島類器官的體系，可使這類胰島類器官達到成熟狀態(tài)，最后提供了體外、體內評估胰島類器官成熟程度和功能有效性的多個下游試驗方法。該研究為體外長期培養(yǎng)并獲得大量功能性小鼠胰島β細胞貢獻了詳細的技術方法，也為體外獲得大量人胰島β細胞提供了重要的提示。

　　分子細胞卓越中心王經(jīng)強博士、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)。特別感謝分子細胞卓越中心細胞分析技術平臺、中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究所生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)中心的大力支持。該項成果獲得中科院先導項目、科技部項目、國家自然科學基金委等的經(jīng)費支持。

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