在胚胎发育过程中,胰腺如何精确调控不同细胞的分化,决定哪些细胞产生胰岛素、哪些细胞执行其他功能?这一问题的答案对于1型糖尿病的治疗至关重要。瑞典隆德大学的研究团队在《Cell》期刊上发表了一项新研究,揭示了胚胎胰腺细胞分化的关键机制。
研究团队由Henrik Semb教授领导,重点关注两个核心问题:一是管腔如何形成以构建功能性器官;二是未成熟细胞如何分化成各种特化的成熟细胞。长期以来,科学家已知这两个过程在胚胎中同步发生,但不确定它们是否相互关联。
研究人员详细阐明了部分细胞如何从管腔结构发育成胰腺组织,以及这些管腔如何相互连接形成完整的导管系统。更重要的是,他们发现细胞在管腔系统的不同位置停止分裂,并据此分化:一些细胞最终产生胰岛素,一些产生用于消化的酶,而另一些则参与管腔形成。
研究还发现,一个名为Cdc42的基因在此过程中起关键作用。在基因敲除小鼠中,胰腺无法形成管腔结构,表明Cdc42是管腔形成和细胞分化的必要调控因子。
这项发现为基础生物学提供了重要见解,并可能推动未来医学应用。特别是,它加深了对β细胞发育机制的理解,为1型糖尿病的干细胞疗法提供了新思路——通过模拟胚胎发育过程,有望在体外生成功能性胰岛素分泌细胞。