常态血糖和生理性皮质素水平维持胰腺肝脏微生理系统中的葡萄糖平衡

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 内分泌学 在内分泌学.
• 代谢研究研究 代谢研究

背景情况:

• 目前的糖尿病研究在很大程度上依赖于动物模型,这是因为研究多器官疾病的标准体外测试的局限性.
• 调查复杂的代谢障碍,如糖尿病需要先进的体外系统,可以回顾人类生理学.

研究的目的:

• 通过在微流体芯片上连接胰腺和肝细胞模型来建立基于人类的糖尿病研究体外系统.
• 在受控的实验室环境中模仿糖尿病表型,特别是葡萄糖皮质醇诱导的糖尿病.
• 为识别新型代谢障碍治疗蛋白质提供一个平台.

主要方法:

• 开发一个连接胰腺和肝细胞模型的微流体芯片,以创建一个微生理系统 (MPS).
• 使用机械数学建模来分析高血糖和高皮质子条件下的葡萄糖失调.
• 进行组合转录组和蛋白质组分析以确定潜在的治疗点.

主要成果:

• 在模拟疾病条件下,胰腺-肝脏MPS成功模仿了一种糖尿病表型,包括β细胞功能障碍,肥胖症和改变的葡萄糖代谢.
• 高血糖和高胆固醇度诱导葡萄糖失调,而生理条件维持了葡萄糖耐受性和β细胞功能.
• 该模型在不同实验室和胰腺小岛捐赠者中证明了可重复性,并促进了新的治疗蛋白质的识别.

结论:

• 开发的基于人类的胰腺-肝脏MPS是一种可行的体外模型,用于研究糖尿病和代谢疾病.
• 该系统准确地复制了糖尿病病理生理学的关键方面,为动物模型提供了替代方案.
• 该平台对药物发现和糖尿病治疗新治疗策略的识别充满希望.