科学家已经发现了决定胰腺中未成熟细胞命运的信号。研究表明，他们非常灵活，他们的命运受到其直接环境的强烈影响。发表在“自然”杂志上的这一突破将有助于从干细胞制造胰岛细胞，并可能有助于对抗1型糖尿病。最近领导这项研究的Henrik Semb教授加入了HelmholtzZentrumMünchen。
1型糖尿病是一种自身免疫性疾病，可破坏患者胰腺中产生胰岛素的β细胞。目前用于替代疗法的方法旨在从人多能干细胞产生产生胰岛素的β细胞。到目前为止，来自多能干细胞的特化细胞的工程化主要基于对经验有效的经验知识。“我们现在能够绘制出决定胰腺祖细胞是否会变成内分泌的信号，例如产生胰岛素的β细胞或导管细胞”，Henrik Semb教授说。他是HelmholtzZentrumMünchen的转化干细胞研究所所长，以及哥本哈根大学诺德诺德基金会干细胞生物学基金会(DanStem)的教授和执行主任。
“细胞类似于弹球，它的最终得分是基于针碰撞的总和。他们不断在发展中的胰腺内移动，导致频繁的环境变化。我们表明，暴露于特定的细胞外基质成分决定了细胞的最终命运“，Semb解释说。
矩阵决定了命运
祖细胞与干细胞相似，因为它们可以自我更新并分化成成熟细胞类型。然而，与干细胞相比，它们的自我更新能力通常是有限的。器官形成过程中祖细胞的动态行为使其难以研究。为克服这一障碍，科学家将人干细胞衍生的祖细胞接种在用不同基质蛋白微图案化的载玻片上。使用这种方法，研究人员可以研究每个祖先如何在没有邻近细胞影响的情况下对周围环境做出反应。“这使我们能够发现一些非常令人惊讶的事情。我们的研究表明，与不同细胞外基质成分的相互作用改变了祖细胞内的机械力状态。
胰腺内分泌细胞包括所有产生激素的细胞，例如产生胰岛素的β细胞和产生胰高血糖素的α细胞，位于朗格汉斯岛内，而导管细胞是排列胰腺导管的上皮细胞。“实验表明，暴露于细胞外基质层粘连蛋白通过减少细胞内的机械力，指导祖细胞向内分泌命运。反之亦然，由于机械力的增加，接触纤维连接蛋白会导致管道命运。“
机制有利于开发
通过DanStem Drs的两位第一作者的详细分析。研究人员Anant Mamidi和Christy Prawiro随后揭示了相应信号通路的分子细节，甚至能够验证胰腺发育过程中体内的生理相关性。Henrik Semb解释说：“我们现在可以取代大量经验衍生物质，其在当前最先进的分化方案中的作用方式在很大程度上是未知的，小分子抑制剂针对新确定的机械信号通路的特定组成部分” 。
通过这一新策略，生产胰岛素的β细胞现在可以更经济有效地从人类多能干细胞中生产，用于未来的糖尿病治疗。“我们的发现开辟了新天地，因为它解释了多能祖细胞在器官形成过程中如何成熟为不同的细胞类型”，Semb说。“它还为我们提供了在实验室中重建过程的工具，以更精确地设计在严重疾病中丢失或损坏的细胞，例如1型糖尿病和神经退行性疾病，用于未来的细胞替代疗法。”
标签：胰腺细胞
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。