高效生成粘附培养中 Hpsc 的胰腺-二叶多布蛋白 1⁺后后福格内胰腺祖细胞

胰腺主要由外分泌细胞和内分泌细胞组成, 其功能障碍或超载导致胰腺炎、糖尿病和胰腺癌等多种疾病。为了阐明胰腺病的病因, 有必要对胰腺细胞的发育过程和功能进行分析。此外, 建立细胞组织补充治疗需要稳定的细胞供应和强大的质量。人类多能干细胞 (hpsc) 衍生的胰腺细胞是一个很有前途的细胞来源, 这是一个很有前途的细胞源, 和分化协议的胰腺细胞已深入研究^{1,2, 3, 4}. 我的工作是什么？胰腺β细胞体外生成的新进展模仿了成人人β细胞的生成, 这些细胞在糖尿病模型小鼠^2,3植入时显示出治疗效果。此外, 对健康和1型糖尿病患者捐献者诱导多能干细胞 (Ipsc) 产生的β细胞的分析显示, 包括在压力下 5, 没有功能差异^.此外, 在与 6^,7 患者相同的地点, 患者衍生的 ipsc 或 hpsc 存在基因突变, 导致胰腺细胞的疾病表型部分被复制。

为了从 Hpsc 中产生胰腺细胞, 采用了分步定向分化, 重述了发育过程。胰腺来源于早期胚胎的内皮层, 表达了性别决定性区域 y-盒 17 (SOX17) 和叉头盒 A2 (FOXA2)⁸。在小鼠研究的基础上, 内皮层形成原始的肠道管, 其特征是肝细胞核因子 1-beta (Hnf1β) 和肝细胞核因子 4-alpha (hnf4α) 的表达。原始的肠道管伸长并发展成呼吸系统、消化道和器官。伸长后, 后前部区成为推定胰腺区, 其特征是转录因子胰腺/十二指肠蛋白 1 (pdx1)^8,9,10的表达。pdx1⁺肠道管的背侧和腹侧部分变厚形成胰芽, 其特征是胰腺转录因子1亚基α (ptf1a) 和 nk6 同源 box 1 (nkx6.1)^8,11的共表达。这一表达标志着胰腺器官发生的形态开始。胰腺内真皮细胞是胰芽的组成部分, 形成一个分支管状的上皮结构^{网络 12,}并最终分化为外分泌和内分泌细胞, 包括胰岛素分泌β细胞和葡萄糖分泌的α细胞。pdx1 的表达首先在推定胰腺区检测, 然后在整个胰腺发育过程中观察到, 并显示出β-和细胞^{9、13、14 的}定位。虽然 Pdx1 + 细胞区不表达 Ptf1a^或Nkx6.1 分化为胃狭窄, 十二指肠, 肝外胆管和一些肠道细胞在发育的中后期阶段在小鼠 9, pdx1⁺ 细胞在人类早期发育阶段被认为是胰腺的祖细胞。

在这里, 我们提出了一个详细的协议, 以区分 Hpsc 到 PDX1⁺细胞的胰腺谱系的生成。该方案通过播种离解的单细胞^15、16、17来引发分化。一般情况下, 未分化的 Hpsc 在悬浮液或粘附中保持为菌落或细胞集体。因此, 大多数协议在传代后不久就开始分化。然而, 在菌落或聚集体的状态下, 细胞容易出现空间和转录异质性^{18、19、20、21、22, 这}可能会阻碍向最终内皮的第一步分化, 然后是低效率的分化到 PDX1⁺细胞。本协议可以提供易于操作, 以提高和稳定一些 hPSC 线的分化效率, 这些线路以前被发现对内皮谱系和 PDX1⁺细胞23的分化效率^{很低,24,25岁}