Steiger-vrije, driedimensionale insuline uitdrukken Pancreatoids van muis alvleesklier voorlopercellen In Vitro generatie

De mechanismen van de normale ontwikkeling en de Fysiologie uitgezet is primordiaal te begrijpen van de etiologie van de ziekte en behandelingsmethoden uiteindelijk te cultiveren. Kweken en differentiatie van stamcellen maakt het snel en high-throughput analyse van de ontwikkeling, het wordt beperkt door de bestaande hoeveelheid kennis met betrekking tot de mechanismen tot regeling van de cel lot en kunstmatig recapituleert ontwikkeling in een relatief homogene, tweedimensionale staat^1,2. Niet alleen biedt in vivo ontwikkeling beïnvloed door Extrinsieke invloeden, met verschillende soorten cellen in de niche en milieu paracrine signalen en organisatorische steun te loodsen organogenese, maar de functie van deze cellen beroept zich ook op hun omgeving voor begeleiding^3,4,5. Gezien het belang van deze externe signalen, de beperkingen van differentiatie protocollen en het moeizame karakter van in vivo muismodellen, zijn nieuwe systemen nodig om de fundamentele ontwikkelings processen en fysiologie experimenteel te onderzoeken.

De opkomst van protocollen voor het genereren van driedimensionale, complexe organoids biedt een handige en congruent systeem om te studeren organogenese, fysiologie, drug werkzaamheid en zelfs pathogenese. Tot vaststelling van lymfkliertest organoids voor verschillende systemen zoals de maag⁶ en darm⁷ hebben ons begrip van de organogenese uitgebreid, die een tool om te bestuderen van ontwikkelingsstoornissen complexiteit met minder beperkingen dan in vivo bieden: en in vitro modellen. Vanwege deze vooruitgang in de lymfkliertest organoid formatie en de komst van menselijke pluripotente cellen, menselijke intestinale⁸, retinale⁹, renale^10,11, en cerebrale¹² organoids zijn vervaardigd, en dit repertoire wordt alleen beperkt door de bestaande kennis over de mechanismen van ontwikkeling.

Van bijzonder belang is de generatie van de alvleesklier organoids, zoals een groot aantal ziekten verschillende alvleesklier celtypes teistert, met inbegrip van acinaire cellen en leidingen in exocrine alvleesklier insufficiëntie¹³, acinaire cellen van pancreatitis¹⁴, en beta cellen in diabetes¹⁵. Verwerven van kennis met betrekking tot de ontwikkeling van deze verschillende soorten cellen zou helpen bij het begrijpen van hun pathologie en kan ook fungeren als een platform voor gepersonaliseerde drug screening of transplantatie. Eerder, Greggio et al. een methode ontwikkeld om lymfkliertest alvleesklier organoids die in vivo morfogenese recapituleren en ontwikkelen van georganiseerde, driedimensionale, complexe structuren, samengesteld uit alle belangrijke alvleesklier epitheliale cel maken ^16,17soorten. Dit is een belangrijke stap voorwaarts in de alvleesklier veld, met name als maken cellen in vitro biologische onderzoek van bèta-cel ontwikkeling kunt inschakelen. Echter een schaarste van de endocriene cellen gevormd in dit protocol, tenzij de organoids waren in weefsel, waar de niche zou kunnen communiceren en bieden instructievideo signalen¹⁷getransplanteerd. Het mesenchym vormt het grootste gedeelte van de niche, zwaar onder omslag steken de ontwikkelende epitheel van de vroege stadia van de organogenese aan latere stadia, met inbegrip van endocriene delaminatie en differentiatie^{3,4, 18}. De interactie van het mesenchym met de ontwikkelingslanden alvleesklier is nog een ander voorbeeld van Extrinsieke signalering en het belang van het behoud van in vivo cellulaire complexiteit te bestuderen van de organogenese.

Hier beschrijven we hoe te genereren van driedimensionale alvleesklier organoids, pancreatoids, van gedissocieerde e10.5 lymfkliertest alvleesklier progenitoren genoemd. Deze pancreatoids behouden van inheemse mesenchym, zelf monteren in zwevende voorwaarden en alle grote alvleesklier celtypes, met inbegrip van een robuust aantal endocriene beta cellen¹⁹genereren. Deze aanpak is geschikt voor de analyse van de ontwikkeling van het endocriene, zoals eerdere protocollen robuuste endocriene differentiatie ontbreken. Echter, met behulp van het protocol voor alvleesklier organoids zoals beschreven door Greggio et al. beter voor de analyse van de alvleesklier epitheliale vertakking en voedselproductie geschikt is, als vertakking beperkter is in pancreatoids.