多能干细胞衍生胰岛类器官的临床转化挑战2025-08-13 08:38:51
规模化生产方面,垂直轮生物反应器的出现为PIOs的规模化生产带来了新突破。该反应器通过优化微载体培养和动态悬浮分化,可在单次运行中生成数亿个功能成熟的胰岛细胞,产量较传统方法提升数倍。其叶轮旋转产生的层流环境可避免传统搅拌对细胞的物理损伤,显著提高细胞存活率和功能完整性。同时,集成pH、溶氧和温度监测模块,可实时调节培养参数,确保细胞在最适条件下生长,且封闭式设计支持从研发到商业化生产的无缝过渡,符合药品生产质量管理规范要求。PIOs的质控标准尚不完善。虽然有研究通过单细胞测序等技术对PIOs的细胞组成和基因表达进行了分析,但这些标准仍不够统一和全面,难以完全满足临床应用的需求。尽管有上述先进技术,但目前并非所有PIOs生产技术都能达到如此高效的规模化水平,传统的生产方法仍存在产量低、成本高、质量不稳定等问题,限制了PIOs的大规模临床应用。
多能干细胞具备无限增殖特性以及分化为生物体所有功能细胞类型的能力,堪称再生医学领域的关键“种子细胞“。借助重编程技术,能够成功将体细胞转化为诱导多能干细胞,并进一步分化为功能性PIOs。啮齿类动物模型常被用于评估PIOs的移植和功能。在啮齿类模型实验中,iPSC来源的PIOs展现出与天然胰岛极为相似的葡萄糖响应性,移植后血糖达标率超过90%。ViaCyte公司开发的VC01和VC02疗法利用hESC分化为胰岛祖细胞,将这些细胞皮下植入糖尿病小鼠后,能够成熟为功能性β细胞,显著降低小鼠对血糖的依赖程度。
出自《胰岛类器官治疗1型糖尿病:前沿探索与临床应用》作者陈枕枕,宋小平,王雅洁。
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