“人工胰岛”成功用于小鼠

  中科院分子细胞科学卓越创新中心曾艺研究组，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”研究提供了理论依据和技术支持。该成果近日发表于《细胞》。

  因为胰岛β细胞功能失常导致胰岛素分泌不足，许多糖尿病患者需要终生使用胰岛素进行治疗。如何源源不断地获得可用于移植的胰岛β细胞？一种思路是利用器官或组织自身的成体干细胞，在体外“仿造”有类似功能的器官。但是，胰岛中是否存在成体干细胞一直饱受争议，发现并鉴定胰岛干细胞是培养功能性胰岛类器官的先决条件，也是长期难题。

  研究人员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他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，从而证明这群Procr+细胞是胰岛中的成体干细胞。

  为进一步转化成为体外应用，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，能迅速响应糖刺激、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。当把这些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。

  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，是干细胞基础研究的重大突破。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。但人胰岛中是否也存在成体干细胞、能否在体外培养成胰岛，还有待进一步探索和研究。

  相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.02.048