24 ژانویه 2022- دیابت نوع 2 (T2DM) یک بیماری متابولیک سیستماتیک چند اندامی است که با تعامل پویا بین اندام های مختلف مشخص می شود.

محور جزایر پانکراس - کبد با تنظیم طبیعی گلوکز و حفظ هومئوستازی ارتباط نزدیکی دارد. اختلال عملکرد متقابل بین این اندام ها ممکن است منجر به بروز دیابت نوع 2 شود.

اخیراً، گروهی به سرپرستی پروفسور QIN Jianhua از مؤسسه فیزیک شیمی دالیان (DICP) در آکادمی علوم چین(CAS) ، یک سیستم چند ارگانوئیدی را از سلول‌های بنیادی پرتوان القایی انسان(hiPSCs) ، برای شبیه‌سازی محور جزایر پانکراس- کبد انسان در حالت طبیعی و در وضعیت دیابت نوع 2 ساختند.

این مطالعه در Advanced Science در 23 دسامبر 2021 منتشر شد.

پروفسور Jianhua،گفت: ارگانوئید مشتق شده از سلول های بنیادی، دسته جدیدی از بافت های سه بعدی، دارای ویژگی های ساختاری و عملکردی کلیدی مشابه با ارگانهای همتا در داخل بدن است.

این سیستم چند ارگانوئیدی جدید می تواند محور جزایر لوزالمعده - کبد انسان را در شرایط فیزیولوژیکی و پاتولوژیک شبیه سازی کند و امکان کشت سه بعدی کبد و ارگانوئیدهای جزایر مشتق شده از hiPSC را تا 30 روز فراهم کند.

محققان دریافتند که ارگانوئیدهای کبد و جزایر تولید شده، رشد مطلوبی را نشان می دهند و عملکردهای خاص بافت را در این سیستم کشت سه بعدی با پرفیوژن میکروسیال به نمایش می گذارند.

پروفسور Jianhua، گفت: ترشح حساس انسولین با تحریک ایجاد شده توسط گلوکز در ارگانوئیدهای جزایر رخ داد و باعث افزایش استفاده از گلوکز در ارگانوئیدهای کبدی شد. این منعکس کننده ی تعامل مشترک بین دو اندام در این سیستم کشت مشترک پرفیوژن شده، است.

تجزیه و تحلیل رونویسی نشان داد که مسیرهای سیگنالینگ فعال شده، با متابولیسم گلوکز/ CYP450و گلیکولیز/ گلوکونئوژنز در ارگانوئیدهای کبد و جزایر، مرتبط هستند.

علاوه بر این، این سیستم میکروسیالی ارگانوئیدی جزایر- کبد، اختلال عملکرد میتوکندری و کاهش ظرفیت انتقال گلوکز را در شرایط هایپرگلایسمی نشان داد.

طرح شماتیک سیستم چند ارگانوئیدی روی تراشه مشتق از  hiPSCها برای مدلسازی محور کبد- جزایر پانکراس انسان در شرایط آزمایشگاهی(تصویر توسط TAO Tingting) .

پروفسور Jianhua،گفت: این سیستم جدید نه تنها می تواند حلقه بازخوردی محور کبد-جزایر پانکراس را نشان دهد ، بلکه پاسخ های مربوطه را به قند خون بالا و داروی ضد دیابت را مشخص کند، که به راحتی با کشت سلولی معمولی و مدل های حیوانی قابل مشاهده نیستند. این یک پلت فرم منحصر به فرد برای مطالعه پاتوژنز پیچیده یT2DM و توسعه دارو فراهم می کند.

منبع:

https://english.cas.cn/newsroom/research_news/life/202201/t20220124_299766.shtml