胰腺癌是消化系統中最常見的惡性腫瘤之一，常被稱為腫瘤學領域的“癌中之王”。根據《柳葉刀》的數據，胰腺癌的五年生存率大約為10%，使其成為預后最差的癌癥之一。胰腺癌的臨床癥狀通常不明顯且不典型，這使得這種消化系統惡性腫瘤的診斷和治療都面臨挑戰。因此，適合研究胰腺癌生理特征和治療選擇的類器官模型作為疾病模型和再生醫學在胰腺研究領域中至關重要，越來越受到研究者的關注和使用。

胰腺類器官的現狀

目前，類器官培養技術在胃、腸、肝臟、膽管和大腦等多個器官中取得了顯著進展。胰腺是人體中唯一同時作為外分泌腺和內分泌腺的器官，這對胰腺類器官技術的發展構成了重大挑戰。

胰腺分為外分泌部分和內分泌部分。外分泌腺由腺泡和導管組成，而內分泌腺由朗格漢斯島組成。外分泌腺是胰腺炎和胰腺導管腺癌（PDAC）的起源。我們對包括PDAC在內的人類胰腺疾病的起源和發展的理解是有限的。盡管胰腺導管和胰島類器官的技術正在改進，但在體外維持腺泡和導管細胞仍然是一個挑戰。因此，構建復雜的胰腺類器官仍然是當前研究的瓶頸。

胰腺類器官可以從健康的胰腺或胰腺腫瘤中獲得，并作為體外和體內模型之間的重要轉化橋梁。已有報道稱從人類多能干細胞誘導胰腺導管和腺泡類器官，這些類器官表現出新生兒外分泌胰腺的特征。我們已經開發了一種可再生的導管和腺泡類器官來源，用于模擬外分泌發育和疾病。具體的協議和程序如下：

培養方法

1. 細胞準備

研究團隊從Hues-8細胞中提取了胰腺前體（PP）細胞，在S1+4天誘導階段收集，并使用TrypLE將其分散成單細胞。消化后的細胞以1500轉每分鐘的速度離心5分鐘，然后重新懸浮在含有5% 基質膠的分化培養基中，最終細胞密度為50,000細胞/毫升。將細胞懸浮液接種到預先涂有100% Matrigel的培養板上，每四天更換一次培養基，并補充5%基質膠。

2. 胰腺導管誘導

對于導管細胞的誘導，分化（堿性）培養基由DMEM、1%青霉素-鏈霉素、1% B-27、10 ng/mL FGF-1、50 μg/mL抗壞血酸、1 μM A 83-01、10 ng/mL FGF-10和1 ng/mL EGF組成。

第一階段（第0-4天）：導管誘導培養基包含堿性培養基，并補充了10 μM Y-27632、50 nM SB939、3 μM IWP-2、25 nM IQ-1、50 nM iCRT14、15 ng FGF-10、10 ng/mL FGF-2和5 ng/mL EGF。

第二階段（第4-8天）：導管誘導培養基包含堿性培養基，并補充了3 μM IWP-2、25 nM IQ-1、50 nM iCRT14和5 μM Y-27632。

第三階段（第8-12天）：導管誘導培養基包含堿性培養基，并補充了3 μM IWP-2、25 nM IQ-1、50 nM iCRT14和0.1 μM XAV-939。

第四階段（第12天）：導管誘導培養基包含堿性培養基，并補充了3 μM IWP-2、5 nM IQ-1和10 nM iCRT14。

Figure 1.A. Schematic of Ductal-like and Acinar-like Organoid Induction Protocols.B. Phase-Contrast Images of Organoids at Day 16 of Culture (n = 3, independent cultures), Scale bar, 50 millimeters.

Figure 2. RNA Expression of Pancreatic Ductal Markers SOX9 (A), HNF1B (B), CAII (C), and CFTR (D) in DU and AC Cultures after 16 Days of Culture.

Figure 3. Immunofluorescence Detection of SOX9 (E) and CAII (F) Expression.

3. 胰腺腺泡誘導

對于腺泡細胞的誘導，堿性培養基包含DMEM、1%青霉素-鏈霉素、1% B-27、10 ng/mL FGF-1、50 μg/mL抗壞血酸、1 μM A 83-01和10 ng/mL WNT1。

I期腺泡（第0-4天）培養基由堿性培養基補充10 μM Y-27632、3 μM SKL 2001、50 nM地塞米松、0.3 μM CHIR-99021、50 nM XMU-MP-1、15 ng/mL WNT1、5 ng/mL FGF-2、1 ng/mL EGF和5 ng/mL FGF-10組成。

II期（第4-8天）腺泡培養基包含堿性培養基，并補充了3 μM SKL 2001、200 nM地塞米松、0.1 μM LDN193189和50 nM XMU-MP-1。

III期（第8-12天）腺泡培養基包含堿性培養基，并補充了3 μM SKL 2001、200 nM地塞米松、0.1 μM LDN193189和1 μM DBZ。

IV期（第12天）腺泡培養基包含堿性培養基，并補充了0.3 μM SKL 2001、25 nM地塞米松和0.1 μM DBZ。

對于涉及TGF-β處理的實驗，從第83天起從培養基中去除A 83-01。

  Figure 4. RNA expression of pancreatic acinar markers PTF1A (G), RBPJL (H), and CPA1 (I) in DUs and acinar cultures after 16 days of cultivation.

Figure 5. Immunofluorescence detection of PTF1A (J) and CPA1 (K) expression in organoids.

產品推薦