ベータ細胞の再生を研究するためのモデルとしてのヒト膵臓片を拡大培養

マイアミ大学医学部の糖尿病研究所（DRI）の科学者たちは、「膵臓片」の長期培養を可能にする方法を開発し、人間の膵臓の再生をリアルタイムで研究しています。

今週、ネイチャーコミュニケーションズ誌に掲載された結果は、ほぼ無傷のヒト膵臓組織の拡大培養が、生きている臓器がインスリン産生ベータ細胞を補充する能力を保持していることを初めて実証しています。

膵臓再生を研究するためのモデルとしてこのシステムを使用することは、糖尿病の治療に重要な意味を持つ可能性があります。

膵臓のスライスは、非常に薄い臓器の生きた切片であり、細胞の構造と生来の臓器の細胞間の相互作用を維持します。

人間のドナーからの断片の生成は、『糖尿病を伴う膵臓ドナーのためのネットワーク（nPOD）』が後援するイニシアチブのコンテキストが、DRIによりで最初に達成されました。

しかし、臓器片は壊れやすく、通常、自己消化と十分な酸素がないと培養物中、非常に速く崩壊します。

そのような急速な悪化は、1型糖尿病の自己免疫によって破壊されるインスリン産生ベータ細胞の再生の研究とは両立できませんでした。

しかし、DRIの科学者たちは、組織の酸素化を促進する培養装置に臓器片を配置することでこの問題を回避しました。

これにより、臓器片の生存期間と生物学的機能が何日も延長されました。

「人間の膵臓片を2週間ほど生存させる能力は、実際の膵臓に非常によく似た人間のモデルでベータ細胞の再生を目撃できるようにする技術的な進歩です。

今、この研究以前は不可能であった、生身の人間の臓器培養への扉が開かれます。」

と、マイアミ大学医学部糖尿病研究所幹細胞開発のトランスレーショナルリサーチのダイレクターでこの研究の主任研究員であるフアン・ドミンゲスーベンダラ博士は述べました。

再生に関するDRIの研究は、以前はヒト膵臓でのこのチームによって特徴付けられていた幹細胞のような「前駆細胞」の集団に焦点を当てていました。

これらの細胞は、増殖し、続いてインスリン産生ベータ細胞を生じさせることにより、自然成長因子であるBMP-7に応答することが示されました。

「これらの臓器片の寿命を延ばすことは、糖尿病のドナーから得られた臓器片であっても、BMP-7の添加後にリアルタイムでベータ細胞の再生を観察するための鍵でした。これにより、このアプローチを生活に適用できるようになると期待されます。」

と語るのは、マイアミ大学医学部糖尿病研究所の分子生物学研究所の所長であり、この研究の共同主任研究員である、リカルド・パストリ博士です。

ここで利用された調査結果とシステムは、ヒト膵臓の将来の研究に影響を与え続けます。

動物での前臨床研究が、人間へ応用されるには不十分であることを考えると、ヒト膵臓のこのインビトロ研究モデルは、患者の反応を予測する際に、比類のない精度で、追加の再生剤を検出するために使用できます。

これは、1型および2型糖尿病の臨床試験へのより迅速でより確実な道につながる可能性があります。

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