研究人员在实验室组织工程人胰腺胰岛，开发循环系统，分泌胰岛素等激素，成功治疗移植小鼠突发性1型糖尿病。
在Cell Reports发表的一项研究中，科学家们使用他们开发的一种新的生物工程方法，称为自缩合细胞培养。美国辛辛那提儿童医院医疗中心和日本横滨市立大学(YCU)的研究调查人员表示，这项技术有助于推动医学科学在一天内从人体细胞生长人体器官组织进行再生治疗。
“这种方法可以作为治疗1型糖尿病的主要治疗策略，其中每年有79,000例新诊断，”辛辛那提儿童干细胞和有机体医学中心的医学家科学家Takanori Takebe说。“这是一种危及生命的疾病，永远不会消失，因此开发有效且可能永久的治疗方法将有助于全世界数百万儿童和成人。”
Takebe在YCU的再生医学系担任双重任命，强调该技术需要进一步研究才能在诊所中进行治疗。他是该研究的共同首席研究员，与YCU同事，Hideki Taniguchi，医学博士，博士。
走出大自然的道路
科学家用捐赠的人体器官细胞(胰腺，心脏，大脑等)，小鼠器官细胞和诱导多能干细胞(iPS)测试了他们的处理系统。从一个人的成体细胞(如皮肤细胞)重新编程，iPS细胞就像胚胎细胞一样，可以在体内形成任何组织类型。
组织工程过程还使用两种类型的胚胎期祖细胞，其支持身体及其特定器官的形成。祖细胞是间充质干细胞(MSN)和人脐带血管内皮细胞(HUVEC)。
使用捐献的器官细胞，小鼠细胞或iPS细胞，研究人员将这些与MSN，HUVEC以及其他提示胰岛形成的遗传和生化材料相结合。在滋养和培养细胞的条件下，成分浓缩并自组织成胰岛。
研究人员报告说，在将组织工程化胰岛移植到严重1型糖尿病的人源化小鼠模型后，他们解决了动物疾病。
血源挑战
人胰岛已经可以移植到糖尿病患者体内进行治疗。不幸的是，植入成功率相对较低，因为组织在移植前正在处理胰岛时失去其血管化和血液供应。作者写道，这使得很难为获得这些手术的患者获得最大的健康益处。
研究人员表示，虽然基于干细胞的组织工程具有巨大的治疗潜力，但其未来的临床应用仍然面临着确保血液供应来滋养移植组织的关键挑战。
“我们需要一种通过及时开发血管网络来确保成功植入的策略，”Taniguchi说。“我们在这项研究中证明，自缩合细胞培养系统可以促进组织血管形成。”
由该过程产生的胰岛组织工程不仅在移植到1型糖尿病动物模型后迅速形成血管网络，组织也作为内分泌系统的一部分有效运作 - 分泌胰岛素等激素并稳定血糖控制在动物。
Takebe和Taniguchi的研究团队已经证明了使用iPS细胞进行“自我冷凝”细胞培养过程的能力，可以组织工程三维人肝脏器官，这些器官在移植到实验室小鼠后可以血管化。但研究人员表示，在目前的研究中，产生器官组织碎片的能力在体内血管化 - 如胰岛 - 一直是一个难以捉摸的目标。