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Notch/Wnt信号通路在δ细胞诱导分化中的关键作用2025-08-13 08:52:09

针对δ细胞缺失的挑战,我国学者徐涛/刘会生团队通过激活Notch和Wnt信号通路,模拟胚胎发育中的微环境,实现了人PSC向δ细胞的高效诱导分化。体外诱导生成的δ细胞可稳定表达生长抑素,并在共培养体系中通过旁分泌抑制β细胞的基础胰岛素分泌,恢复葡萄糖刺激下的脉冲式分泌模式。在体外构建的三元细胞体系中,δ细胞比例的优化可使胰岛素分泌对葡萄糖的响应幅度大大提升,接近天然胰岛的动态调节能力。此外,单细胞转录组分析显示,三元细胞体系中细胞间的Notch、Hedgehog信号交互可促进β细胞成熟标志物的表达,同时抑制未成熟祖细胞标记,为PIOs的功能优化提供了分子机制依据。

研究表明,激活内质网未折叠蛋白反应可显著提升β细胞的胰岛素合成能力。例如,蘑菇来源的甘露半乳葡聚糖通过增强UPR信号通路,使移植后的小鼠胰岛素分泌量提高2倍。此外,三维培养体系中添加血管内皮生长因子或小分子FTY720,可促进移植物内血管生成,缓解缺氧导致的细胞凋亡。这些发现为改善胰岛细胞移植后的功能维持提供了新的干预靶点,同时也为理解β细胞应激反应机制提供了重要线索。
 
基于器官芯片的共培养技术为PIOs的功能成熟提供了新思路。例如,将PIOs与内皮细胞共培养可模拟体内胰岛-血管交互作用,使葡萄糖刺激的胰岛素分泌效率提升40%。然而,规模化生产中如何维持血管网络的结构完整性仍是挑战。3D生物打印技术的引入为解决这一问题提供了可能:通过逐层沉积含内皮细胞的生物墨水,可构建具有分支血管的类器官结构,其移植后存活率较传统方法提高60%。PIOs的长期存活依赖于移植部位的免疫豁免特性与微环境稳态。临床前研究表明,大网膜和睾丸鞘膜下等部位因局部免疫抑制因子的高表达,可显著延长移植物存活时间。
 
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。