Die langfristige Kultur von menschlichen Pankreas-Scheiben offenbart, die die regeneration von insulin-produzierenden Zellen in Echtzeit
Wissenschaftler vom Diabetes-Forschungsinstitut (DRI) an der University of Miami Miller School of Medicine haben ein Verfahren entwickelt, das es ermöglicht, die langfristige Kultur von Pankreas-Scheiben zur Untersuchung der regeneration der Bauchspeicheldrüse in Echtzeit. Die Ergebnisse, veröffentlicht heute in der Zeitschrift Nature Communications, zeigen zum ersten mal, dass der extended Kulturen der Nähe von intakten menschlichen Pankreas-Gewebe behalten die Fähigkeit der live-Orgel zu ergänzen insulin-produzierenden beta-Zellen. Die Verwendung dieses Systems als Modell zur Untersuchung der Bauchspeicheldrüse regeneration haben wichtige therapeutische Implikationen für die Behandlung von diabetes.
Pankreas-Scheiben sind sehr Dünn live Teile der Orgel, die Erhaltung der zellulären Architektur-und Zell-zu-Zell-Interaktionen der nativen organ. Die generation der Scheiben von menschlichen Spendern wurde erstmals durchgeführt an der DRI im Rahmen der initiative gefördert durch das Netzwerk für Pankreas-Spender mit Diabetes (nPOD). Jedoch, Scheiben sind zerbrechlich und in der Regel zerfallen in Kultur sehr schnell durch selbst-Verdauung und Unzureichende Sauerstoffversorgung. Solche raschen Verschlechterung, die nicht vereinbar war mit der Untersuchung der regeneration von insulin-produzierenden beta-Zellen, die zerstört werden durch Autoimmunität bei Typ-1-diabetes. Allerdings ist die DRI-Wissenschaftler umging dieses problem, indem Sie die Scheiben auf eine Kultur Gerät, das verbessert die Sauerstoffversorgung des Gewebes. Dies führte zu der verlängert das überleben und die biologische Funktion der Scheiben, die für viele Tage.
„Die Fähigkeit, die menschliche Pankreas-slices-lebendig für fast zwei Wochen ist ein technischer Durchbruch, der es uns erlaubt, um Zeuge der regeneration von beta-Zellen in einem menschlichen Modell ähnelt stark dem realen Bauchspeicheldrüse,“ sagte Dr. Juan Domínguez-Bendala, Leiter Entwicklung von Stammzellen für die Translationale Forschung und Research Associate Professor für Chirurgie an der Diabetes Research Institute, University of Miami Miller School of Medicine und principal investigator dieser Arbeit. „Wir haben jetzt ein Fenster in die Heimat-organ des Menschen, das war einfach nicht möglich vor dieser Studie.“
Die DRI-Forschung-regeneration konzentriert sich auf eine population von Stammzellen-ähnlichen Vorläuferzellen, die zuvor zeichnet sich durch dieses team in der menschlichen Bauchspeicheldrüse—ein pool von Zellen, die intakt bleibt, auch bei Patienten mit langjährigem Typ-1-diabetes. Diese Zellen wurden gezeigt, um zu reagieren, um eine Natürliche growth factor, BMP-7, die durch Proliferation und anschließend die Anlass zu insulin-produzierenden beta-Zellen.
„Die Verlängerung der Lebensdauer dieser Scheiben in der Kultur war der Schlüssel zu beobachten, beta-Zell-regeneration in Echtzeit nach der Zugabe von BMP-7, auch in Scheiben, erhalten Sie von diabetischen Spendern. Dies gibt uns Hoffnung, dass wir vielleicht in der Lage, um diesen Ansatz anwenden zu lebenden Patienten eines Tages“, sagte Ricardo Pastori, Ph. D., Professor der Medizin, Immunologie und Mikrobiologie und Direktor des Laboratoriums für Molekularbiologie an der Diabetes Research Institute, University of Miami Miller School of Medicine und co-principal investigator der Studie.