5.2.1 胚胎来源的胰腺类器官

5.2.1 胚胎来源的胰腺类器官

胚胎发育的不同阶段存在多种中间过渡类型的、具有增殖能力的胰腺前体细胞,前期研究表明这些细胞可用于建立胰腺类器官的培养系统。最早的尝试是Chiara Greggio团队与Takuya Sugiyama团队的研究,他们使用Matrigel包裹小鼠E10.5-E11.5的胰腺前体细胞并进行体外培养,获得了具有空腔球状结构的胰腺类器官[10,11]。这些胰腺类器官可以进行有限扩增和传代,但是随着传代次数的增加,其内分泌细胞分化能力显著降低。值得注意的是,如果在培养基中去除Retinoic acid并添加经典Wnt信号通路激活剂,胰腺类器官内会出现具有复杂分支结构的导管网络、腺泡细胞以及INS内分泌细胞,其结构类似E10.5的胰腺原基。上述研究也表明,相比Ngn3内分泌前体细胞,Sox9胰腺前体细胞具有更高的类器官形成效率。后续的研究发现,E12-E13以及E14.5的胰腺前体细胞也可以在Matrigel中形成类器官[12,13]。在不依赖Matrigel的悬浮培养系统中,E10.5胰腺前体细胞也可以形成胰腺类器官;但是,这些胰腺类器官为实心球状结构,包含胰腺前体细胞、内分泌细胞和腺泡细胞等多种细胞类型[14]。(https://www.daowen.com)

人类胚胎发育中胰腺也可以在体外形成胰腺类器官。Paola Bonfanti等人将妊娠8~11周的胚胎胰腺消化为组织块后,包裹在Matrigel中培养,获得了表达胰腺前体细胞关键转录因子(PDX1、SOX9等)的、具有空心球体结构的胰腺类器官[13]。在添加EGF的培养基中,这些胰腺类器官可以进行连续5个月的扩增培养;其间如果去除EGF,其增殖能力显著降低,并且随机分化为内分泌细胞。Carla Gonçalves等人利用妊娠7~11周的胚胎胰腺细胞建立了具有空心球状结构和致密球状结构的胰腺类器官的培养扩增体系,其中致密的球状类器官具有管道结构和少量内分泌细胞[15]。Cindy Loomans等人使用妊娠9~22周的胚胎胰腺组织构建的胰腺类器官的结构更为复杂,除具有致密的分支结构外,还存在表达前体细胞/胰导管细胞标志物的空腔区域,转录组分析表明这些胰腺类器官在基因表达上近似胚胎而非成体胰腺[16]