浙大团队发明人胰岛细胞及胰岛类器官新技术,并且具有生理功能( 二 )


纯度高达90% , 还可传至35代以上
浙大团队发明人胰岛细胞及胰岛类器官新技术,并且具有生理功能
文章图片
该工作利用祝赛勇团队擅长的化学小分子筛选技术 , 发现了I-BET151这一小分子可以促进胰岛前体细胞的培养和扩增 。 将胰岛前体细胞加入包含该小分子的培养基中 , 前者的纯度高达90%以上 , 不仅能稳定地冻存和复苏 , 还能在传至35代以上依然维持前体细胞特性和分化能力 。
祝赛勇团队将这些扩增出来的人胰岛前体细胞命名为可扩增胰岛前体细胞(expandablepancreaticprogenitor,ePP) 。 这些ePP细胞可以高效地分化为具有生理功能的人胰岛β细胞 。
“并且 , 非常惊喜的是将人胰岛β细胞移植到糖尿病小鼠体内 , 可以快速改善小鼠的糖尿病症状 。 因此 , 我们的工作首次建立了一种人胰岛前体细胞长期、稳定培养的体系 , 可以帮助大规模长期扩增ePP细胞 , 而且获得的ePP细胞可以高效分化为具有生理功能的胰岛β细胞 , 在细胞疗法、疾病模型、药物筛选和基础研究等方面具有广泛的应用前景 。 ”他说 。
浙大团队发明人胰岛细胞及胰岛类器官新技术,并且具有生理功能
文章图片
(来源:ScienceAdvances)
在将论文投稿到ScienceAdvances后 , 编辑部第二天就送审 。 随后 , 三位审稿人的意见反馈回来 , 整体都非常积极 。 有一位审稿人认为该研究非常有趣 , 并且将给糖尿病领域带来重要影响 。 此外 , 对方还点赞了文章数据 , 认为呈现得非常有条理和专业 。 还有一位审稿人用“leapfrog”来形容 , 他/她认为该工作对整个领域来说是一种飞跃 , 跨过昂贵、冗长的干细胞分化环节 , 而是从更接近胰岛β细胞的前体细胞进行分化 , 实验操作也更简便 , 达到了非常好的分化效果 , 所展示的体内功能也令人印象深刻 。
两月左右发现小分子 , 体内实验却耗时两年之久
浙大团队发明人胰岛细胞及胰岛类器官新技术,并且具有生理功能
文章图片
事实上 , 早在祝赛勇研究员做博后期间 , 他就对胰腺分化方向非常感兴趣 , 并且取得了一系列重要研究成果 。 因此 , 2015年底回国成立自己的实验室之后 , 他毫不犹豫地把胰腺分化这一非常具有临床应用前景的方向作为首个课题 。
浙大团队发明人胰岛细胞及胰岛类器官新技术,并且具有生理功能
文章图片
(来源:ScienceAdvances)
立项之初 , 他计划先在实验室建立干细胞向胰岛β细胞的分化体系 , 但是当时进展并不顺利 , 学生做实验也感觉挑战度很大 , 获得的胰岛β细胞效率很低 。 为解决这一问题 , 祝赛勇团队及时改变策略 , 计划先将胰岛前体细胞扩增培养起来 , 之后再分化到胰岛β细胞 。
但是 , 按起葫芦起来瓢 , 第二个问题接踵而至:当时并没有适合培养干细胞来源的人胰岛前体细胞的体系 。 因此 , 实验室第一个学生马晓洁从化学小分子筛选入手 , 希望借此找到好用的化合物 , 从而建立合适的人胰岛前体细胞培养体系 。
幸运的是 , 后面仅用两个月 , 他们就发现了I-BET151这个小分子具有显著的效果 。 通过反复验证 , 最终确定了此次论文的人胰岛前体细胞的培养条件 。 随后 , 在对ePP细胞完成体外功能鉴定之后 , 开始进行小鼠体内实验 。 然而 , 体内实验的开展并不顺利 , 耗时两年多之久 , 占据整个课题超过一半的人力物力 。
浙大团队发明人胰岛细胞及胰岛类器官新技术,并且具有生理功能
文章图片
(来源:ScienceAdvances)
由于各种原因 , 做完移植手术的免疫缺陷小鼠非常难以存活 。 如果小鼠不能存活 , 就不能长期追踪细胞在体内的生理功能 。 但是 , 如果换成具有一定免疫力的小鼠 , 移植的细胞就会被免疫排斥 。 当时 , 祝赛勇团队试遍所有方法 , 做了一年多仍然收获甚微 。