一种与代谢功能障碍相关的脂肪性肝脏acinus仿生诱导胰腺小岛功能障碍在一个合的微生理系统

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 代谢性疾病研究研究
• 器官在芯片上的技术

背景情况:

• 脂质诱导的肝胰岛素抵抗与小岛功能障碍有关,这表明2型糖尿病 (T2DM) 和代谢功能障碍相关的脂肪性肝病 (MASLD) 中肝胰轴受损.
• 了解这种器官间的沟通对于解决T2DM和MASLD的并发症至关重要.

研究的目的:

• 为了研究脂质诱导的肝脏胰岛素抵抗直接影响胰腺小岛功能的假设.
• 开发和利用人类仿生微生理系统 (MPS),将肝脏和小岛模型结合起来,以研究MASLD的进展和小岛功能障碍.

主要方法:

• 一个结合的血管化的肝MPS (vLAMPS) 和胰腺小岛MPS (PANIS) 的发展,称为vLAMPS-PANIS.
• 在正常禁食 (NF) 和早期代谢综合征 (EMS) 条件下,评估VLAMPS和PANIS岛屿功能障碍中的MASLD特征.
• 在合系统中分析小岛特异性分泌和葡萄糖刺激胰岛素分泌 (GSIS).

主要成果:

• 独立的vLAMPS在EMS下显示了早期的MASLD特征,而独立的PANIS没有表现出显著的变化.
• 在EMS下合的vLAMPS-PANIS系统显示了扰乱的岛屿分泌和显著失调的GSIS,表明直接的肝岛信号传输.
• 在EMS下,肝衍生和小岛衍生因子之间的改变相关性与与小岛衍生GLP-1调节机械相关的MASLD和T2DM.

结论:

• vLAMPS-PANIS系统有效地模拟了肝胰轴,证明MASLD直接损害了岛屿功能和胰岛素分泌.
• 该平台与患者特异性诱导多能干细胞 (iPSC) 的兼容性为T2DM和MASLD的个性化医疗方法提供了一个有希望的途径.
• 该研究提供了对器官间交叉通话的机制性见解,有助于代谢功能障碍相关的脂肪性肝病和2型糖尿病的并发症.