哥本哈根大學丹麥干細胞中心DanStem的研究人員揭示了平面細胞極性蛋白PCP通路在細胞分化中的重要性，并利用體外3D系統(tǒng)使干細胞成功分化為合成胰島素的beta細胞，將有望幫助人們開發(fā)糖尿病的干細胞療法。

    干細胞負責組織生長和修復，揭示干細胞的分化機制，對于未來干細胞治療非常重要。研究人員發(fā)現(xiàn)，形成胚胎中胰腺管的前體細胞表達平面細胞極性蛋白（Planar cell polarity PCP），并且這些蛋白的表達時機與胰腺前體細胞的極化同步。研究顯示兩個PCP核心成員Celsr2 和Celsr3控制著極化的前體細胞分化成為內(nèi)分泌細胞，對合成胰島素的beta細胞影響尤其大。Celsr2 和Celsr3的缺失會使Jun磷酸化減少，通過JNK通路影響了beta細胞的分化。

    “我們看到在2D環(huán)境下干細胞分化質(zhì)量不高，而將細胞放入3D環(huán)境并給予適當生長條件能得到更好的分化結果。為此，我們用明膠gelatine構建了3D培養(yǎng)體系，在體外模擬胚胎內(nèi)的環(huán)境，”哥本哈根大學DanStem中心的Anne Grapin-Botton教授說。

    研究人員希望，3D培養(yǎng)的beta細胞能夠有助于開發(fā)糖尿病的細胞療法。他們指出，這項研究的成果也可能有助于治療肝臟或肺等器官的慢性病，這些器官的分化與胰腺一樣都需要3D環(huán)境。

    這項研究向人們展示了，在胚胎的早期發(fā)育階段，組織的三維形式對干細胞分化的特異性有影響。研究人員發(fā)現(xiàn)，胰腺就像一棵小樹，其分支上的干細胞需要這一結構才能分化為胰島素合成細胞。而且研究顯示，干細胞分化為beta細胞在3D培養(yǎng)環(huán)境中效果更好。

    研究人員指出，以往在2D環(huán)境將干細胞誘導成為功能性beta細胞往往以失敗告終，所得細胞無法正常發(fā)揮功能。而現(xiàn)在，干細胞在3D環(huán)境下能夠分化為有功能的beta細胞，這也是開發(fā)糖尿病細胞療法的重要一步。此外，這項研究也強調(diào)了脊椎動物中PCP通路對細胞分化的重要性，