Generation von Gerüst-frei, dreidimensionale Insulin mit dem Ausdruck Pancreatoids vom Maus Pankreas Stammväter In-vitro-

Abgrenzung der Mechanismen für die normale Entwicklung und die Physiologie ist ausschlaggebend für die Ätiologie der Erkrankung zu verstehen und letztlich Behandlungsmethoden zu kultivieren. Während der Kultivierung und Differenzierung von Stammzellen schnelle und Hochdurchsatz-Analyse der Entwicklung ermöglicht, es ist begrenzt durch die vorhandenen Körper des Wissens über Mechanismen reguliert Zelle Schicksal und künstlich rekapituliert Entwicklung in einem relativ homogene, zweidimensionalen Zustand^1,2. Nicht nur in Vivo Entwicklung beeinflusst von äußeren Einflüssen, mit verschiedenen Zelltypen in der Nische und Milieu bietet Parakrine Signale und organisatorische Unterstützung, Organogenese führen, sondern die Funktion dieser Zellen beruht auch auf ihre Umgebung für Führung^3,4,5. Angesichts der Bedeutung von diesen externen Cues, die Grenzen der Differenzierung Protokolle und die mühsame Art der in Vivo Mausmodelle, Neuanlagen werden mussten grundlegende Entwicklungsprozesse und Physiologie experimentell zu untersuchen.

Die Entstehung von Protokollen, dreidimensionale, komplexe Organellen zu generieren bietet eine bequeme und kongruente System zur Untersuchung der Organogenese, Physiologie, Wirksamkeit von Medikamenten und sogar Pathogenese. Gründung murine Organellen für verschiedene Systeme wie der Magen⁶ und Darm⁷ unser Verständnis der Organogenese ausgedehnt haben, bietet ein Werkzeug, um Entwicklungsstörungen Komplexität mit weniger Einschränkungen als in Vivo Studie und in-vitro- Modelle. Durch diese Fortschritte bei der murinen organoide Bildung und dem Aufkommen der menschlichen pluripotenten Stammzellen Zellen, menschlichen Darm⁸, retinale⁹, renal^10,11, und zerebralen¹² Organellen hergestellt wurden, und dies Repertoire ist nur durch das vorhandene Wissen über die Mechanismen der Entwicklung begrenzt.

Von besonderem Interesse ist die Generation der pankreatischen Organellen, wie eine Vielzahl von Krankheiten verschiedener Pankreas Zelltypen, einschließlich acinar Zellen und Kanälen exokrinen Pankreasinsuffizienz¹³acinar Zellen in Pankreatitis¹⁴, Plagen und Beta-Zellen in der Diabetes-¹⁵. Erwerb von Wissen über die Entwicklung dieser verschiedenen Zelltypen konnte helfen beim Verständnis ihrer Pathologie und fungieren darüber hinaus als Plattform für personalisierte Drogentest oder Transplantation. Zuvor, Greggio Et Al. entwickelt eine Methode zum Erstellen von murinen Pankreas Organellen, die in Vivo Morphogenese rekapitulieren und entwickeln organisierte, dreidimensionale, komplexe Strukturen bestehend aus allen wichtigen Pankreas Epithelzelle ^16,17-Typen. Dies ist ein großer Schritt nach vorne im Feld Pankreas, vor allem die Zellen in Vitro können biologische Untersuchungen von Beta-Zell-Entwicklung ermöglichen. Jedoch bildeten eine Knappheit von endokrinen Zellen in diesem Protokoll, es sei denn die Organellen in Gewebe transplantiert wurden, wo die Nische könnte interagieren und didaktische Hinweise¹⁷. Das Mesenchym bildet den größten Teil der Nische, Kuvertierung stark entwickelnde Epithel von frühen Stadien der Organogenese zu späteren Phasen einschließlich endokrine Delamination und Differenzierung^{3,4, 18}. Das Zusammenspiel von dem Mesenchym mit der entwickelnden Bauchspeicheldrüse ist noch ein weiteres Beispiel für extrinsische Signalisierung und die Bedeutung der Aufrechterhaltung der in Vivo zellulären Komplexität Organogenese zu studieren.

Hier beschreiben wir, wie dreidimensionale Pankreas Organellen, genannt Pancreatoids, von dissoziierten e10.5 murinen Pankreas Stammväter generieren. Diese Pancreatoids behalten native Mesenchym, frei schwebenden Bedingungen selbst zusammensetzen und generieren alle wichtigen Pankreas Zelltypen, einschließlich eine robuste Reihe von endokrinen Betazellen¹⁹. Dieser Ansatz eignet sich am besten für die Analyse von endokrinen Entwicklung, da frühere Protokolle robuste endokriner Differenzierung fehlt. Allerdings ist unter Verwendung des Protokolls für Bauchspeicheldrüsenkrebs Organellen wie beschrieben durch Greggio Et Al. ist besser geeignet für die Analyse der pankreatischen epithelialen Verzweigungen und Morphogenese, als Verzweigung in Pancreatoids geringer.