利用器官晶元技術培育人胰島類器官取得新進展

近日，中科院大連化物所秦建華研究員團隊利用器官晶元技術培育人胰島類器官取得新進展，相關成果發表在器官晶元領域刊物Lab on a chip上，並被選為封面文章。

類器官（organoids）是一種在體外通過幹細胞自組裝形成的多細胞三維結構，能夠模擬具有來源器官的特定結構和功能，為發育生物學、再生醫學和疾病研究等提供了一種新的模型，被認為是近年來一項重大技術突破。

糖尿病嚴重影響人們生命健康和生活質量，其主要病理改變是胰島功能進行性受損，並可導致機體多種併發症。體外構建人源胰島類器官對於糖尿病替代療法、疾病機制研究和藥物開發等具有重要意義。

研究人員以人誘導多能幹細胞（hiPSC）為來源，將前沿器官晶元技術與幹細胞自組裝原理結合，在多層陣列設計的可灌注晶元上，實現了人多能幹細胞的內胚層定向誘導分化、3D動態培養與胰島組織形成；在體外模擬胰島發育過程，獲得了具有近生理結構與功能特點的胰島類器官。經過鑒定，晶元上培育的胰島類器官包含α和β細胞等多種類型，具有良好的胰島素分泌和糖刺激響應功能。此外，研究還發現，培養環境中的機械流體刺激有利於促進類器官成熟和功能的長期維持，揭示了組織微環境中力學因素對構建功能性類器官的重要性。

本項工作利用生物工程與發育學協同策略，實現了晶元上類器官（organoids-on-chips）培育，並可進一步通過晶元多功能集成和組織微環境精確模擬，建立更符合生理特點的3D類器官模型，為生命科學研究和組織器官製造等提供了一種新的思路和平台。

近兩年，秦建華研究團隊集成多學科交叉優勢特點，率先將器官晶元與類器官技術整合，實現了晶元上的腦，肝和胰島等多種功能類器官構建，並用於組織器官發育、疾病模擬及生命早期環境暴露等研究 ，受到國際同行關注。

（來源：《晶元實驗室》 秦建華等）

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