【摘 要】
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胰岛细胞移植是目前治疗糖尿病的重要方案之一。但由于供体来源严重缺乏和免疫排斥等问题,极大地限制了这一方法的临床应用。人多能干细胞（Human pluripotent stem cells,h PSCs）因具有无限增殖和多潜能分化的特点,在细胞治疗领域表现出巨大的应用前景。近几年,虽然人多能干细胞直接定向分化为胰岛β细胞的研究取得了很大的进展,但功能性胰岛β细胞的大规模和低成本生产仍然无法实现。在之
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胰岛细胞移植是目前治疗糖尿病的重要方案之一。但由于供体来源严重缺乏和免疫排斥等问题,极大地限制了这一方法的临床应用。人多能干细胞（Human pluripotent stem cells,h PSCs）因具有无限增殖和多潜能分化的特点,在细胞治疗领域表现出巨大的应用前景。近几年,虽然人多能干细胞直接定向分化为胰岛β细胞的研究取得了很大的进展,但功能性胰岛β细胞的大规模和低成本生产仍然无法实现。在之前的研究中,通过化学小分子筛选及优化,我们获得了一种可扩增胰岛前体细胞（Expandable pancreatic progenitor,e PP）,但对于e PP细胞能否进一步分化形成功能性胰岛β细胞并不清楚。因此,本课题旨在探究这些e PP细胞进一步分化的潜能,并对分化获得的细胞进行体内体外功能鉴定。利用3D定向分化系统,我们成功将e PP细胞分化为胰岛β细胞（e PP-β）。这些e PP-β细胞能够高表达β细胞阶段相关的标志物。RNA测序结果进一步展示了e PP和e PP-β细胞在转录组水平上的差异,证明了e PP细胞向β细胞的进一步分化。此外,e PP-β细胞与成人胰岛细胞以及人多能干细胞来源的β细胞（SC-β）的转录组十分相似,证明e PP细胞分化的高效性。体外功能实验证明了e PP-β细胞具有成熟的线粒体和胰岛素分泌囊泡,并且细胞内胰岛素含量和C肽含量与人类胰岛组织中对应的含量相当。另外,在体外受到高浓度葡萄糖刺激时,e PP-β细胞具有感知葡萄糖并释放胰岛素的功能。值得一提的是,e PP-β细胞移植到链脲佐菌素（Streptozotocin,STZ）诱导的糖尿病小鼠模型后,能快速改善小鼠糖尿病症状。综上所述,本研究为实现e PP-β细胞体外大规模生产提供了一种新的途径,有望解决胰岛细胞移植供体来源不足等问题,推动干细胞分化胰岛的临床应用。
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