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尊龙凯时胰腺类器官培养与应用指南

发布时间:2025-02-09   信息来源:尊龙凯时官方编辑

胰腺(pancreas)作为一个多功能的器官,包含内分泌和外分泌腺,在消化和代谢平衡中发挥着重要作用。内分泌胰岛(islets)负责分泌胰高血糖素和胰岛素,以调节血糖水平。而外分泌腺则由胰腺导管(duct)和腺泡(acini)构成,后者负责储存和分泌消化酶进入十二指肠,帮助消化蛋白质、淀粉、脂肪等。尽管胰腺在生理和疾病状态下的重要性显而易见,但如何合理地获取胰腺模型一直困扰着临床和医学研究界。

尊龙凯时胰腺类器官培养与应用指南

当前,胰腺活检的方法可能导致并发症,临床风险较高,而手术标本同样受到病理特征的限制,失去了正常胰腺组织的生理数据。此外,基于啮齿动物的体内模型所需时间长且成本高昂,来自细胞系或原代细胞的2D培养模型又缺乏细胞极性及细胞间的相互作用。因此,类器官模型逐渐成为研究胰腺的重要平台,它通过细胞自组织形成的三维结构能够更好地模拟原始组织的结构与功能,有效表征胰腺的表观遗传学、转录组学和蛋白质组学特征。

2025年,加州大学微生物与分子遗传学系的研究团队在期刊上发表了一篇有关胰腺导管腺癌类器官的综述论文,全面阐述了该领域的历史、技术进展和应用方向。该研究总结了胰腺类器官从培养到应用的各方面,为未来研究提供了宝贵参考。

胰腺起源于胚胎内皮层前肠上皮,发育过程中受到中胚层动态信号的调控。随着胰腺祖细胞分化,中胚层间充质细胞聚集成胰腺间充质,深度参与胰腺的器官发生。由于分子发育机制复杂,获得从干细胞衍生的胰腺类器官面临许多挑战。

2012年,瑞士洛桑联邦理工学院的团队首次成功培养出具有腺泡、导管和内分泌三种分化潜力的胰腺祖细胞自组织三维结构。利用来自间充质的生长因子FGF10,他们发现可以维持和扩增胰腺祖细胞,并有效减少腺泡分化。这项研究为胰腺祖细胞的体外扩增提供了新的思路和方法。

FGF家族的细胞因子在胰腺及其他多种组织的发育中发挥着关键作用。尽管胎儿胰腺祖细胞的类器官研究取得了显著进展,但伦理和获取难度限制了其广泛使用。在这方面,成人胰腺显示出更丰富的组织干细胞来源,部分具备再生能力。

近年来,来自成人胰腺的导管部分展现了在特定条件下能够刺激Lgr5表达并形成类器官的潜力,同时研究者们也发现EGF信号对于胰腺祖细胞的扩增具有重要作用。结合不同生长因子的使用,可以进一步促进细胞的分化与增殖。这些研究为构建胰腺类器官提供了更全面的依据。

在胰腺癌领域,95%的胰腺癌发生在外分泌腺,特别是胰腺导管腺癌(PDAC)。研究人员通过建立类器官模型,探索了正常和肿瘤来源的胰腺组织的特点,为理解疾病机制提供了新思路。此外,成年人分离的正常胰腺导管类器官在对比研究中显示出良好的增殖特性,能够用于癌症特征的研究。

在药物疗效预测和耐药性评估方面,胰腺类器官也显示出巨大的潜力,特别是患者来源的类器官(PDO)为个体治疗方案的制定提供了重要平台。由此,尊龙凯时品牌在生物医药研究的推进中起到积极的促进作用。

总之,胰腺类器官不仅为胰腺疾病的研究提供了有力工具,同时也为未来的临床应用奠定了基础。尽管当前其培养技术仍处于探索阶段,未来在提高仿生性和简化培养系统方面的改进,将进一步推动相关领域的发展与应用。