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Cell Stem Cell丨金国祥/周中军合作发现Collagen VI 增强诱导多能干细胞分化胰岛类器官的稳态和功能

BioArt · 公众号 · 生物 · 2025-02-25 09:01

正文

糖尿病作为一种以慢性高血糖为特征的代谢疾病，其患病率持续上升，已成为全球面临的重大健康威胁。胰岛β细胞分泌胰岛素是维持血糖稳态的核心机制，诱导多能干细胞（iPSCs）分化成包含功能成熟β细胞的胰岛类器官，近年来成为糖尿病治疗领域的前沿研究方向。然而，如何提高这些类器官分化效率、活力、功能成熟度及移植效果仍面临诸多挑战。

2025年2月24日，南方医科大学附属广东省人民医院（广东省医学科学院） 金国祥 课题组及香港大学 周中军 课题组联合在 Cell Stem Cell 在线发表题为 Enhanced viability and functional maturity of iPSC-derived islet organoids by Collagen VI-enriched ECM scaffolds 的论文。该研究 揭示细胞外基质Collagen VI在增强iPSCs分化胰岛类器官活性、稳态和功能中的关键作用。

研究人员首先制备脱细胞羊膜细胞外基质，为iPSCs分化过程提供机械和生理环境，成功诱导生成具有高存活率且功能性的胰岛类器官。同时将iPSCs分化胰岛类器官种植在脱细胞羊膜片上，能够进一步有效提高胰岛细胞活性和功能，并在移植后迅速改善糖尿病小鼠的血糖水平。机制研究发现脱细胞羊膜和胰腺基底膜同时富含细胞外基质Collagen VI，Collagen VI能显著增强胰岛类器官的存活和功能。研究人员进一步构建了基于Collagen VI的仿生细胞外基质支架，模拟胰岛细胞外基质环境，使iPSCs诱导分化胰岛类器官在体内外均展现出较好的活性和生理特性。优化后的胰岛类器官在细胞组成、内分泌功能以及移植体内后糖尿病逆转效果上，与分离的人胰岛非常相似。该研究为未来基于胰岛类器官移植的糖尿病治疗提供了一个独特且有价值的方向。

总的来说，该研究利用脱细胞羊膜基质和脱细胞羊膜片，增强了iPSCs分化胰岛类器活性、稳态和功能成熟；揭示了Collagen VI作为胰岛细胞外基质关键成分，能显著提高胰岛细胞的活力和生物学功能；并且构建了基于Collagen VI细胞外基质支架用于胰岛类器官分化和小鼠糖尿病的治疗。该项研究不仅为胰岛微环境的构建提供了新的视角，同时为胰岛类器官移植治疗糖尿病提供了潜在的工具和平台，具有重要的临床应用前景。

论文的第一作者是南方医科大学附属广东省人民医院（广东省医学科学院）的朱德良博士后。南方医科大学附属广东省人民医院（广东省医学科学院）金国祥教授和香港大学周中军教授为本文的共同通讯作者。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.stem.2025.02.001

制版人：十一

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