脱细胞化人类胰腺外细胞矩阵为基础的生理模拟微环境,用于人类小岛培养
Amish Asthana1, Deborah Chaimov1, Riccardo Tamburrini1
1Department of Surgery, Wake Forest Baptist Medical Center, Medical Center Boulevard, Winston Salem, USA; Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, Winston Salem, USA; Wake Forest School of Medicine, Medical Center Boulevard, Winston-Salem, USA.
Acta biomaterialia
|September 24, 2023
概括
研究人员将胰腺细胞外基质 (ECM) 与酸微囊结合起来,以提高小岛的生存能力. 这一策略显著增强了葡萄糖刺激和胰岛素分泌,长期保持了小岛功能,以获得潜在的移植益处.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 内分泌学 在内分泌学.
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 岛屿隔离会损害原生细胞外基质 (ECM),损害岛屿的生存能力和功能.
- 目前的封装方法往往无法完全复制胰腺微环境.
- 开发仿生环境对于改善小岛移植结果至关重要.
研究的目的:
- 为了研究将脱细胞化胰腺ECM纳入酸微囊以增强人类小岛培养的疗效.
- 评估ECM补充剂对岛屿活力,葡萄糖刺激指数 (GSI) 和胰岛素分泌随时间推移的影响.
- 阐明ECM对封装小岛的保护作用背后的分子机制.
主要方法:
- 人类胰腺脱细胞化ECM是使用无洗剂,DI-水基方法生产的.
- 脱细胞化ECM被纳入酸盐微囊中,用于人类小岛封装.
- 封装和自由小岛被长期培养 (58天),评估了GSI,分泌的胰岛素总量和基因表达.
- 在长期培养中评估了线粒体功能.
主要成果:
- 与只有酸盐的囊和自由岛屿相比,补充胰腺ECM的酸盐微囊显著增加了GSI和总胰岛素分泌量.
- 补充ECM维持高GSI水平长达58天,相当于自由小岛最初的GSI.
- 早期培养时间点通过ECM和细胞粘附通路显示了ECM介导的基因表达变化.
- 长期培养表明,ECM补充的微环境对线粒体有保护作用.
结论:
- 将胰腺ECM与酸微囊结合起来,可以为长期小岛培养创造出优越的生理模拟微环境.
- 这种方法显著提高了小岛的功能和生存能力,为改善小岛移植提供了一个有前途的战略.
- 开发的ECM-alginate系统为研究小岛生物和开发先进的基于细胞的疗法提供了宝贵的平台.
