浙大團隊發明人胰島細胞及胰島類器官新技術,并且具有生理功能( 二 )


純度高達90% , 還可傳至35代以上
浙大團隊發明人胰島細胞及胰島類器官新技術,并且具有生理功能
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該工作利用祝賽勇團隊擅長的化學小分子篩選技術 , 發現了I-BET151這一小分子可以促進胰島前體細胞的培養和擴增 。 將胰島前體細胞加入包含該小分子的培養基中 , 前者的純度高達90%以上 , 不僅能穩定地凍存和復蘇 , 還能在傳至35代以上依然維持前體細胞特性和分化能力 。
祝賽勇團隊將這些擴增出來的人胰島前體細胞命名為可擴增胰島前體細胞(expandablepancreaticprogenitor,ePP) 。 這些ePP細胞可以高效地分化為具有生理功能的人胰島β細胞 。
“并且 , 非常驚喜的是將人胰島β細胞移植到糖尿病小鼠體內 , 可以快速改善小鼠的糖尿病癥狀 。 因此 , 我們的工作首次建立了一種人胰島前體細胞長期、穩定培養的體系 , 可以幫助大規模長期擴增ePP細胞 , 而且獲得的ePP細胞可以高效分化為具有生理功能的胰島β細胞 , 在細胞療法、疾病模型、藥物篩選和基礎研究等方面具有廣泛的應用前景 。 ”他說 。
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(來源:ScienceAdvances)
在將論文投稿到ScienceAdvances后 , 編輯部第二天就送審 。 隨后 , 三位審稿人的意見反饋回來 , 整體都非常積極 。 有一位審稿人認為該研究非常有趣 , 并且將給糖尿病領域帶來重要影響 。 此外 , 對方還點贊了文章數據 , 認為呈現得非常有條理和專業 。 還有一位審稿人用“leapfrog”來形容 , 他/她認為該工作對整個領域來說是一種飛躍 , 跨過昂貴、冗長的干細胞分化環節 , 而是從更接近胰島β細胞的前體細胞進行分化 , 實驗操作也更簡便 , 達到了非常好的分化效果 , 所展示的體內功能也令人印象深刻 。
兩月左右發現小分子 , 體內實驗卻耗時兩年之久
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事實上 , 早在祝賽勇研究員做博后期間 , 他就對胰腺分化方向非常感興趣 , 并且取得了一系列重要研究成果 。 因此 , 2015年底回國成立自己的實驗室之后 , 他毫不猶豫地把胰腺分化這一非常具有臨床應用前景的方向作為首個課題 。
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(來源:ScienceAdvances)
立項之初 , 他計劃先在實驗室建立干細胞向胰島β細胞的分化體系 , 但是當時進展并不順利 , 學生做實驗也感覺挑戰度很大 , 獲得的胰島β細胞效率很低 。 為解決這一問題 , 祝賽勇團隊及時改變策略 , 計劃先將胰島前體細胞擴增培養起來 , 之后再分化到胰島β細胞 。
但是 , 按起葫蘆起來瓢 , 第二個問題接踵而至:當時并沒有適合培養干細胞來源的人胰島前體細胞的體系 。 因此 , 實驗室第一個學生馬曉潔從化學小分子篩選入手 , 希望借此找到好用的化合物 , 從而建立合適的人胰島前體細胞培養體系 。
幸運的是 , 后面僅用兩個月 , 他們就發現了I-BET151這個小分子具有顯著的效果 。 通過反復驗證 , 最終確定了此次論文的人胰島前體細胞的培養條件 。 隨后 , 在對ePP細胞完成體外功能鑒定之后 , 開始進行小鼠體內實驗 。 然而 , 體內實驗的開展并不順利 , 耗時兩年多之久 , 占據整個課題超過一半的人力物力 。
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(來源:ScienceAdvances)
由于各種原因 , 做完移植手術的免疫缺陷小鼠非常難以存活 。 如果小鼠不能存活 , 就不能長期追蹤細胞在體內的生理功能 。 但是 , 如果換成具有一定免疫力的小鼠 , 移植的細胞就會被免疫排斥 。 當時 , 祝賽勇團隊試遍所有方法 , 做了一年多仍然收獲甚微 。