Long-term in vitro expansion of a human fetal pancreas stem cell that generates all three pancreatic cell lineages 公告 2024-12-02 14:53:03 Written By Kym Kilbourne 长期体外扩增人类胎儿胰腺干细胞及其分化为三种胰腺细胞系的研究 研究背景与意义 胰腺作为具有消化和血糖控制双重功能的器官，其研究对于理解相关疾病至关重要。然而，大多数类器官只包含一种类型的细胞，限制了对胰腺整体功能的理解。因此，构建包含所有胰腺细胞类型的类器官对于深入研究胰腺发育和功能具有重要意义。 研究简介 2024年12月2日，Hans Clevers教授团队在《Cell》杂志上发表了题为“Long-term in vitro expansion of a human fetal pancreas stem cell that generates all three pancreatic cell lineages”的研究论文。该研究成功构建了一种全新的胰腺类器官——人类胎儿胰腺类器官（hfPO），包含了胰腺中所有的三种关键细胞类型：腺泡细胞（acinar cells）、导管细胞（ductal cells）和内分泌细胞（endocrine cells）。此外，研究还发现了表达LGR5蛋白的新型三潜能干细胞，这种细胞能够分化为胰腺的三种关键细胞类型。 研究亮点 1、长期体外扩增：研究人员从8至17周的人类胎儿胰腺样本中成功建立了18个人胎儿胰腺类器官（hfPOs）系，并展示了这些类器官能够长期（超过2年）在体外扩增。 2、三系分化潜能：这些hfPOs能够分化为胰腺的三种主要细胞系：腺泡细胞（acinar cells）、导管细胞（ductal cells）和内分泌细胞（endocrine cells）。 3、LGR5作为干细胞标记：研究发现LGR5标记的细胞是具有三系分化潜能的干细胞/祖细胞，这些细胞在成体胃肠道中也有发现，表明它们在维持组织再生中的关键作用。 研究结果 1、hfPO的建立和长期扩增： 研究团队从妊娠8至17周的人类胎儿胰腺样本中成功建立了18个人胎儿胰腺类器官（hfPO）系。其中，4个来自15至16周样本的hfPO在优化的培养条件下能够呈指数级扩增，并在超过2年的时间内稳定维持。这些hfPO能够产生全部三种胰腺细胞类型：腺泡细胞、导管细胞和内分泌细胞。 2、LGR5+三潜能干细胞的发现： 通过单细胞RNA测序技术，研究者在胎儿胰腺和hfPO中发现了表达LGR5蛋白的罕见新型干细胞，这些细胞被称为LGR5+三潜能干细胞。这些LGR5+细胞与成人胃肠道干细胞共享多个生物标志物，表明它们可能具有相似的干细胞特性。 3、LGR5+细胞的三系分化潜能： 研究显示，从单个LGR5+类器官来源的细胞衍生的类器官在体外具有发育成所有三种胰腺细胞类型的独特能力。这些类器官能够分化为功能性的腺泡细胞系和内分泌细胞系，并且能够发挥这些细胞类型的预期功能。 4、胰腺发育的新见解： 该研究提供了关于人类胎儿胰腺干细胞存在时间的新信息，表明它们可能比之前在小鼠研究中观察到的存在时间更长。从这些干细胞中生长的类器官可以在数年内快速生长，同时仍然能够产生胰腺中的三种主要细胞类型。 5、人类与小鼠胰腺发育的差异： 研究还发现了小鼠和人类胰腺发育的一个关键差异：LGR5蛋白可以标记不同组织中的干细胞，而这种蛋白质只出现在人类胰腺干细胞中，而不在小鼠中。这一发现强调了研究人类生物学的重要性，因为利用动物模型可能无法发现这种物种间的差异。 研究意义 Hans Clevers教授团队的研究构建了模拟胎儿胰腺的新型类器官，为研究人员提供了新方法来研究基因和环境如何影响胰腺的发育和健康。这些类器官的研究有助于开发再生疗法和治疗胰腺疾病的新药物，对于推动医学研究和治疗具有重大意义。 论文链接 https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01254-6 Kym Kilbourne
Long-term in vitro expansion of a human fetal pancreas stem cell that generates all three pancreatic cell lineages 公告 2024-12-02 14:53:03 Written By Kym Kilbourne 长期体外扩增人类胎儿胰腺干细胞及其分化为三种胰腺细胞系的研究 研究背景与意义 胰腺作为具有消化和血糖控制双重功能的器官，其研究对于理解相关疾病至关重要。然而，大多数类器官只包含一种类型的细胞，限制了对胰腺整体功能的理解。因此，构建包含所有胰腺细胞类型的类器官对于深入研究胰腺发育和功能具有重要意义。 研究简介 2024年12月2日，Hans Clevers教授团队在《Cell》杂志上发表了题为“Long-term in vitro expansion of a human fetal pancreas stem cell that generates all three pancreatic cell lineages”的研究论文。该研究成功构建了一种全新的胰腺类器官——人类胎儿胰腺类器官（hfPO），包含了胰腺中所有的三种关键细胞类型：腺泡细胞（acinar cells）、导管细胞（ductal cells）和内分泌细胞（endocrine cells）。此外，研究还发现了表达LGR5蛋白的新型三潜能干细胞，这种细胞能够分化为胰腺的三种关键细胞类型。 研究亮点 1、长期体外扩增：研究人员从8至17周的人类胎儿胰腺样本中成功建立了18个人胎儿胰腺类器官（hfPOs）系，并展示了这些类器官能够长期（超过2年）在体外扩增。 2、三系分化潜能：这些hfPOs能够分化为胰腺的三种主要细胞系：腺泡细胞（acinar cells）、导管细胞（ductal cells）和内分泌细胞（endocrine cells）。 3、LGR5作为干细胞标记：研究发现LGR5标记的细胞是具有三系分化潜能的干细胞/祖细胞，这些细胞在成体胃肠道中也有发现，表明它们在维持组织再生中的关键作用。 研究结果 1、hfPO的建立和长期扩增： 研究团队从妊娠8至17周的人类胎儿胰腺样本中成功建立了18个人胎儿胰腺类器官（hfPO）系。其中，4个来自15至16周样本的hfPO在优化的培养条件下能够呈指数级扩增，并在超过2年的时间内稳定维持。这些hfPO能够产生全部三种胰腺细胞类型：腺泡细胞、导管细胞和内分泌细胞。 2、LGR5+三潜能干细胞的发现： 通过单细胞RNA测序技术，研究者在胎儿胰腺和hfPO中发现了表达LGR5蛋白的罕见新型干细胞，这些细胞被称为LGR5+三潜能干细胞。这些LGR5+细胞与成人胃肠道干细胞共享多个生物标志物，表明它们可能具有相似的干细胞特性。 3、LGR5+细胞的三系分化潜能： 研究显示，从单个LGR5+类器官来源的细胞衍生的类器官在体外具有发育成所有三种胰腺细胞类型的独特能力。这些类器官能够分化为功能性的腺泡细胞系和内分泌细胞系，并且能够发挥这些细胞类型的预期功能。 4、胰腺发育的新见解： 该研究提供了关于人类胎儿胰腺干细胞存在时间的新信息，表明它们可能比之前在小鼠研究中观察到的存在时间更长。从这些干细胞中生长的类器官可以在数年内快速生长，同时仍然能够产生胰腺中的三种主要细胞类型。 5、人类与小鼠胰腺发育的差异： 研究还发现了小鼠和人类胰腺发育的一个关键差异：LGR5蛋白可以标记不同组织中的干细胞，而这种蛋白质只出现在人类胰腺干细胞中，而不在小鼠中。这一发现强调了研究人类生物学的重要性，因为利用动物模型可能无法发现这种物种间的差异。 研究意义 Hans Clevers教授团队的研究构建了模拟胎儿胰腺的新型类器官，为研究人员提供了新方法来研究基因和环境如何影响胰腺的发育和健康。这些类器官的研究有助于开发再生疗法和治疗胰腺疾病的新药物，对于推动医学研究和治疗具有重大意义。 论文链接 https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01254-6 Kym Kilbourne
