研究亮点
由马克斯·德尔布吕克中心科学主任Maike Sander教授领衔的国际团队，首次成功构建了血管化人多能干细胞源胰岛（SC-islets）类器官模型。这一突破性成果通过模拟胰岛细胞的天然血管网络，显著提升了β细胞的成熟度与胰岛素分泌能力，为糖尿病机制研究和疗法开发提供了更接近生理环境的实验平台。相关论文发表于《Developmental Cell》。
研究背景与创新点
胰岛是胰腺中分泌胰岛素等激素的关键细胞团，而传统干细胞衍生的胰岛类器官（SC-islets）因缺乏血管支持，β细胞成熟度不足，限制了其在糖尿病研究中的应用。为解决这一难题，研究团队创新性地将内皮细胞（血管构成细胞）与成纤维细胞（结缔组织细胞）引入类器官培养体系，成功构建了具有功能化血管网络的胰岛模型。
核心突破：
血管网络驱动成熟
内皮细胞与成纤维细胞协同构建细胞外基质（ECM），并通过分泌骨形态发生蛋白（BMP）直接促进β细胞成熟。
微流控技术模拟血液流动，进一步激活β细胞功能，胰岛素分泌量显著提升。
动物实验验证
移植血管化SC-islets的糖尿病小鼠，血糖控制效果明显优于非血管化组，部分小鼠术后19周内未出现糖尿病症状。
技术路径与挑战
细胞培养“配方”攻关
团队耗时5年优化培养条件，最终确定包含特定生长因子与机械刺激的培养基组合，促使血管网络包裹并穿透类器官。
功能验证
血管化类器官在高糖刺激下胰岛素分泌量增加，证实β细胞成熟度提升。
单细胞测序揭示，血管内皮细胞通过ECM重塑与BMP信号通路双机制调控β细胞功能。
未来应用与意义
1型糖尿病研究
该模型可模拟免疫细胞攻击β细胞的过程，助力1型糖尿病病理机制解析。
药物筛选与移植优化
血管化设计有望提升移植胰岛的存活率与功能，为细胞疗法提供新思路。
结合基因编辑技术，可构建疾病特异性类器官，加速个性化治疗开发。
Maike Sander教授指出：“这一模型首次在体外复现了胰岛的生理微环境，将极大推动糖尿病研究的精准化。”
讨论与展望
尽管血管化模型取得显著进展，规模化生产与长期功能稳定性仍是未来挑战。研究团队计划进一步整合免疫细胞组分，构建更复杂的类器官系统，以全面模拟糖尿病发生发展过程。
来源：news-medical
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