科学子刊:浙江大学朱赛勇团队成功建立了人胰岛前体细胞高效扩增培养新体系

来源：生物世界2022-02-28 08:24

糖尿病是世界上发病率较高的慢性疾病，严重影响着数亿人的健康。目前，胰岛移植是治疗糖尿病的一种很有前途的方法，但仍面临供体来源短缺和免疫排斥等制约因素。人类多能干细胞具有自我更新和定向分化成功能细胞的潜力。在过去的二十年里，人类多能干细胞分化为胰岛细胞的技术取得了巨大的进展。但这种分化过程要经过很多中间步骤，操作难度大，极其耗时耗力。在分化的过程中，

它是一种世界上发病率很高的慢性病，严重影响着数亿人的健康。目前，胰岛移植是一种很有前途的治疗方法，但仍面临供体来源短缺和免疫排斥等限制因素。

人类多能性具有自我更新和定向分化成功能细胞的潜力。在过去的二十年中，胰岛细胞多能分化技术取得了巨大的进展。但这种分化过程要经过很多中间步骤，操作难度大，极其耗时耗力。在分化过程中，胰岛前体细胞具有自我更新的能力，利用其分化成胰岛细胞更加安全可控。因此，建立胰岛前体细胞培养体系是该领域最重要的问题之一。然而，由于人胰岛前体细胞自我更新的分子机制尚不清楚，很难建立能够稳定扩增的人胰岛前体细胞培养体系。

浙江大学朱赛勇实验室在《科学进展》杂志上发表了题为“人可扩增胰腺祖细胞衍生的细胞改善糖尿病”的研究论文。

在本研究中，我们通过化学小分子筛选发现I-BET151是一种含有溴结构域和附加末端结构域的家族蛋白抑制剂，能够有效促进胰腺祖细胞(PPs)的扩增。通过进一步的试验和优化，成功建立了胰岛前体细胞扩增培养的新体系。

这些可扩增的胰岛前体细胞(ePPs)可以长期维持胰岛前体细胞的状态，并具有高效分化为功能性成熟胰岛细胞(ePP-)的能力。特别是将ePP-细胞移植到体内可以迅速改善小鼠的健康状况，因此在细胞移植治疗中具有巨大的潜力。

在这项研究中，朱赛勇实验室首次将人类多能细胞分化为胰岛前体细胞。随后，团队对小分子库进行了筛选，幸运地发现I-BET151可以显著提高PDX1和NKX6.1双阳性胰岛前体细胞的比例。经过反复验证和优化，最终建立了可扩增胰岛前体细胞的培养体系。

在此条件下，胰岛前体细胞纯度可达90%以上，可稳定冻存复苏，实现长期稳定培养和扩增。在培养过程中，这些可扩增的胰岛前体细胞保持了前体细胞的特性、稳定的核型和自我更新能力。值得一提的是，胰岛前体细胞系可以进一步高效分化为胰岛细胞和具有生理功能的胰岛样器官。这些胰岛细胞移植到小鼠体内后能够存活并保持胰岛细胞的特性，小鼠的胰岛细胞得到了明显的改善。

在机制上，I-BET151可特异性促进胰岛前体细胞标记基因位点的染色质可及性，加强其增强子水平，从而上调关键标记基因的表达，稳定胰岛前体细胞的基因调控网络。

综上所述，本研究首次建立了长期稳定高效扩增人胰岛前体细胞的培养体系。扩增培养获得的人胰岛前体细胞可进一步快速高效分化为具有生理功能的人胰岛细胞，极大地优化了制备大量人胰岛细胞和胰岛样细胞的技术难题

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