据统计，全球糖尿病患者预计2045年将上升至7亿人，每年仅针对胰岛或糖尿病的国自然基金资助的立项超1200项，资助金额超5亿元，近五年的资助金额远超20亿元。
今年2月份，国家自然科学基金委员会生命科学部于《生理学报》上发布了题为《面向国家重大需求：胰岛类器官模型的研究进展与未来展望》的综述文章。该文强调，随着类器官技术的兴起以及胰岛与相关疾病研究需求的日益增长，胰岛类器官模型应运而生，并迅速成为备受瞩目和寄予厚望的研究工具之一，被视为极具潜力和价值的类器官模型。
胰岛发育中的信号通路调控
胰腺起源于内胚层，其内分泌组织也称胰岛。人胰岛β细胞约占胰岛细胞总量的60-70%，是人体内分泌胰岛素调节血糖的细胞，对维持人体稳态至关重要，是根治糖尿病的有力“着手点”。
以小鼠胰腺为例，在胚胎期第9.0天(embryonic day，E)，胰腺原基从前肠内胚层形成“胰芽”；在E9.5~12.5的初级转变(primary transition)时，胰腺多能干细胞增殖活跃，形成胰腺上皮；在E13.5时，胰腺次级转变(secondary transition)开始发生，细胞开始分化成不同的胰腺细胞。胰腺管腔的极化尖端产生外分泌腺泡的前体祖细胞，而管腔主干部分的细胞形成外分泌导管细胞、内分泌细胞的双潜能干性细胞。
胰腺发育过程中需要多种细胞因子和信号通路参与，比如，成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor, FGF)、转化生长因子(transforming growth factor-β, TGF-β)家族、Notch、Wnt、Nodal、Shh(sonic hedgehog,Shh)、BMP等信号通路。
体外人PSC诱导分化为胰腺β细胞的主要信号通路调控
ActivinA与类器官
FGF与类器官
成纤维细胞生长因子FGF，广泛分布于各种组织细胞中，是一种对细胞生长、增殖以及分化具有调控作用的生长因子，FGF通过抑制BMP信号以及提高Wnt信号传导从而在类器官培养中发挥作用。在类器官培养中最常见的FGF2/bFGF、FGF4、FGF7/KGF以及FGF10。
ActivinA/FGF与胰岛类器官
2024年，上海长征医院殷浩教授团队同中科院程新教授团队，该研究团队在Cell Discovery（IF=33.5）首次展示了利用患者血液PBMC重编程为iPSC细胞，使用GMP级的细胞因子（Activin A、bFGF、VEGF、BMP4、TGF-a 、HGF、Wnt3A、 Rspondin1、EGF）在体外定向分化为内胚层干细胞（Endoderm stem cell, EnSC），最终实现了体外再造胰岛组织（E-islet），成功治愈了一名有25年2型糖尿病史的患者。
体外人PSC诱导分化为胰岛组织
近岸蛋白提供高活性、高批间一致性的ActivinA、FGFs蛋白，并已在类器官平台验证其促进类器官生长的功能，让您的类器官培养更可控！
产品数据
高活性重组Activin A蛋白
Measured by its ability to induce SMAD reporter activity in HEK293T human embryonic kidney cells. The ED50 for this effect is 1.14 ng/ml.
高批间一致性
Three independent lots were tested for activity and plotted on the same graph to show lot-to-lot consistency of Activin A(Cat#C687).
类器官培养验证数据
Human intestinal organoids (ipsc source) were cultured with Activin A(Cat#C687) , BMP-4(Cat#CR93) , EGF (Cat#C029) , Wnt3a (Cat#C22R), Noggin (Cat#C028), R-spondin 1 (Cat#CX83) and FGF-4 (Cat#CR08) . The organoids showed good morphology.
参考文献
[1] 陶玉，陈心怡，俞清，曾艺.胰岛类器官研究进展[J].中国科学(生命科学),2023,第53卷(2): 140-160.
[2]Gittes, George K. “Developmental biology of the pancreas: a comprehensive review.” Developmental biology vol. 326,1 (2009): 4-35. doi:10.1016/j.ydbio.2008.10.024.
[3]Wu, J., Li, T., Guo, M. et al. Treating a type 2 diabetic patient with impaired pancreatic islet function by personalized endoderm stem cell-derived islet tissue. Cell Discov 10, 45 (2024).