5.4.1　胰腺发育研究应用

首先，绝大多数类型的胰腺类器官可以由单个起始细胞扩增形成，因而胰腺类器官可以用于从单细胞水平分析特定类群细胞命运决定和功能成熟等发育动态变化过程，鉴定分化过程的关键分子调控网络并揭示其动态迁变［11，16］。相比体内谱系示踪技术，胰腺类器官模型的操作更加便利，并且可应用于人类胰腺发育的深入研究。同时，可以通过改变胰腺类器官的培养条件，分析信号通路、胞外基质和细胞互作等不同因素对细胞分化及功能成熟的影响。其次，随着基因编辑技术日益成熟，胰腺类器官可用于解析特定基因在特定发育阶段及不同细胞类型中的功能。Qing Ma等人使用CRISPR-Cas9基因编辑技术建立了带有SLC30A8基因特定突变的人多能干细胞系及其衍生的胰岛类器官，并利用该系统证实该突变通过降低细胞内锌离子浓度，显著促进胰岛β细胞的功能成熟和应激条件下的存活［49］。Huangfu Danwei团队将多能干细胞的胰腺分化技术与其开发的可诱导基因编辑系统相结合，在体外分析了FOXA2、H HEX、GATA4/6、GLIS3、PDX1、PTF1A、RFX6、MNX1、NGN3和ARX等转录因子在胰腺发育中的重要调控作用［50-55］。最后，标准化和规模化制备的胰腺类器官可以用于高通量分析，筛选与目标表型相关的调控基因或信号通路，大大提高发育相关研究的效率；例如，Takuya Sugiyama等人集合胰腺类器官模型和慢病毒介导的shRNA高通量基因筛选系统，发现了PRDM16在胰岛α细胞的发育过程中具有重要的调控作用［11］。(https://www.daowen.com)