جيل بانكريتويدس التعبير عن الأنسولين خالية من السقالة، ثلاثي الأبعاد من الماوس المتكفل البنكرياس في المختبر

تحديد آليات التطور الطبيعي والفسيولوجيا أمر بالغ الأهمية لفهم مسببات المرض وغرس أساليب العلاج في نهاية المطاف. حين استزراع والتفريق بين الخلايا الجذعية تمكن التحليل السريع والفائق للتنمية، فإنه مقيد بالهيئة الحالية للمعرفة فيما يتعلق بالآليات التي تنظم مصير الخلية ومصطنع ويجمل التنمية في نسبيا الدولة متجانس، ثنائي الأبعاد^1،2. في فيفو التنمية تتأثر التأثيرات الخارجية، مع أنواع مختلفة من الخلايا في مكانة والوسط تقدم إشارات باراكريني والدعم التنظيمي لتوجيه أورجانوجينيسيس، بل ووظيفة هذه الخلايا يعتمد أيضا على ما المناطق المحيطة بها للإرشاد^3،،من⁴⁵. ونظرا لأهمية هذه الإشارات الخارجية، والقيود المفروضة على بروتوكولات التمايز، وطبيعة شاقة في فيفو نماذج الماوس، يلزم نظم جديدة للتحقيق تجريبيا في العمليات الإنمائية الأساسية وعلم وظائف الأعضاء.

ظهور البروتوكولات لتوليد أورجانويدس ثلاثي الأبعاد والمعقدة توفر نظام مريحة والمنسجمة لدراسة علم وظائف الأعضاء وفعالية المخدرات، أورجانوجينيسيس والمرضية حتى. إنشاء موريني أورجانويدس لأنظمة مختلفة مثل⁶ والأمعاء المعدة⁷ توسيع فهمنا أورجانوجينيسيس، وتوفير أداة لدراسة التعقيدات الإنمائية مع قيود أقل من فيفو ونماذج في المختبر . نظراً لأوجه التقدم هذه في أورجانويد مورين تشكيل وظهور pluripotent البشرية الجذعية الكلي^10،11، الشبكية⁹خلايا، المعوية البشرية⁸، وتم إنتاج أورجانويدس الدماغي¹² ، وهذا مرجع ممارسات مجلس الأمن يقتصر فقط بالمعارف القائمة بشأن آليات التنمية.

أهمية خاصة هو جيل أورجانويدس البنكرياس، كما أن عددا كبيرا من الأمراض يصيب أنواع مختلفة من خلايا البنكرياس، بما في ذلك الخلايا أسينار والقنوات في قصور إفرازات البنكرياس¹³، خلايا acinar في البنكرياس¹⁴، و خلايا بيتا في¹⁵من مرض السكري. اكتساب المعارف المتعلقة بتطوير هذه الأنواع المختلفة من الخلية يمكن أن تساعد في فهم هذه الأمراض ويمكن، أيضا، بمثابة منصة لفحص المخدرات شخصية أو زرع الأعضاء. سابقا، جريجيو et al. وضعت طريقة لإنشاء أورجانويدس البنكرياس مورين أن الخص في فيفو morphogenesis وتطوير هياكل المنظمة وثلاثية الأبعاد ومعقدة تتألف من جميع الخلايا الظهارية البنكرياس أنواع^16،17. هذا خطوة رئيسية إلى الأمام في مجال البنكرياس، خلايا خاصة صنع في المختبر يمكن تمكين التحقيق البيولوجي لتطوير خلايا بيتا. ومع ذلك، شكلت ندرة خلايا الغدد الصماء في هذا البروتوكول إلا أورجانويدس تم زرع الأنسجة، حيث يمكن أن تتفاعل المكانة وتقديم العظة التعليمية¹⁷. Mesenchyme تشكل الجزء الأكبر من المكانة، بشدة تخيم ظهارة النامي من المراحل المبكرة من أورجانوجينيسيس إلى مراحل لاحقة، بما في ذلك تنسل الأطراف الغدد الصماء والتمايز^{3،4، 18}. التفاعل بين ميسينتشيمي البنكرياس النامية مثال آخر الإشارات الخارجية وأهمية الحفاظ على تعقيد الخلوية في فيفو بدراسة أورجانوجينيسيس.

هنا، نحن تصف كيفية توليد ثلاثي الأبعاد أورجانويدس البنكرياس، يسمى بانكريتويدس، من أجداد البنكرياس مورين e10.5 منفصلان. هذه بانكريتويدس الاحتفاظ mesenchyme الأصلية وتجميع ذاتي في شروط التعويم الحر، وتوليد جميع أنواع الخلايا البنكرياس الرئيسية، بما في ذلك عدد قوية من خلايا بيتا الغدد الصماء¹⁹. وهذا النهج الأنسب لتحليل التنمية الغدد الصماء، والبروتوكولات السابقة تفتقر إلى التمايز الغدد الصماء قوية. ومع ذلك، استخدام البروتوكول للبنكرياس أورجانويدس كما وصفها جريجيو et al. أكثر ملاءمة لتحليل المتفرعة الظهارية البنكرياس و morphogenesis، كالتفريع هو محدودة أكثر في بانكريتويدس.