血管化干细胞胰岛细胞模型改善糖尿病 这一成果如何申请专利？
研究人员通过创造合适的条件来培养血管化的干细胞群。 科学总监迈克·桑德领导的研究人员开发了一种胰腺激素分泌细胞的血管化类器官模型。这一进展，发表于《发育细胞》，有望改善糖尿病研究和细胞疗法。
桑德教授领导的国际研究团队首次开发了具有集成血管的来源于人类多能干细胞的胰腺岛（SC-岛）的器官模型。胰腺岛是胰腺中的细胞群，包含几种不同类型的激素分泌细胞，包括产生胰岛素的β细胞。
带有血管的SC-胰岛类器官比其无血管的对应物含有更多的成熟β细胞，并分泌更多的胰岛素。血管化类器官更接近于体内发现的胰岛细胞。
研究结果突显了血管网络在支持胰腺胰岛细胞功能中的重要性，这个模型使我们更接近于复制胰腺的自然环境，这对于研究糖尿病和开发新疗法至关重要。
工程化血管化干细胞胰岛：
SC-胰岛细胞类器官——在体外模仿胰岛素产生细胞簇的迷你器官——被广泛用于研究糖尿病和其他胰腺内分泌疾病。桑德说，这些类器官中的β细胞通常未成熟，这使它们成为体内环境的次优模型。
为了更好地模拟体内环境，研究人员在从干细胞培养的胰岛类器官中添加了内皮细胞和成纤维细胞，这些细胞分别构成了血管内壁和帮助形成结缔组织。
研究团队尝试了不同的细胞培养基，直到他们找到一种有效的混合物。细胞不仅存活下来，还成熟并形成了一个网络状的管状血管，吞噬并穿透了SC-胰岛。
当研究人员将血管化的小器官与非血管化的小器官进行比较时，他们发现前者在暴露于高血糖水平时分泌更多的胰岛素。
未成熟的β细胞对葡萄糖反应不佳。这告诉我们，血管化模型包含更多的成熟细胞，桑德说。
研究人员接下来想知道血管具体如何帮助类器官成熟。他们发现了两种关键机制：内皮细胞和成纤维细胞有助于构建细胞外基质——细胞表面的蛋白质和碳水化合物网。
基质自身的形成就是一个信号，促使细胞成熟。其次，内皮细胞分泌骨形态发生蛋白（BMP），这又反过来刺激β细胞成熟。
认识到机械力也能刺激胰岛素分泌，团队随后将类器官整合到微流体装置中，使营养培养基能够直接泵过它们的血管网络。他们发现成熟β细胞的比例进一步增加。
桑德说：非血管化类器官有最不成熟的细胞，血管化后有更多成熟的细胞，而通过血管中的营养流动，成熟的细胞更多。
一种人类细胞模型胰腺胰岛，能够密切复制体内生理学，为研究糖尿病的潜在机制开辟了新的途径。
最后一步，研究人员展示了血管化SC-胰岛在体内也分泌更多的胰岛素。与移植了非血管化SC-胰岛的糖尿病小鼠相比，移植了血管化SC-胰岛细胞的小鼠在移植后19周表现出更好的状态，有些小鼠甚至没有显示出糖尿病症状。
Sander现在计划使用血管化的SC-胰岛类器官模型来研究1型糖尿病，这种疾病是由免疫细胞攻击并破坏胰腺中的β细胞引起的——与2型糖尿病不同，2型糖尿病是胰腺随着时间的推移产生较少的胰岛素，且身体的细胞对胰岛素的作用产生抗性。
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