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Cell子刊：干细胞分化的关键
哥本哈根大学丹麦干细胞中心DanStem的研究人员揭示了平面细胞极性蛋白PCP通路在细胞分化中的重要性，并利用体外3D系统使干细胞成功分化为合成胰岛素的beta细胞，文章刚刚发表在Cell旗下的Cell Reports，将有望帮助人们开发糖尿病的干细胞疗法。
干细胞负责组织生长和修复，揭示干细胞的分化机制，对于未来干细胞治疗非常重要。研究人员发现，形成胚胎中胰腺管的前体细胞表达平面细胞极性蛋白（Planar cell polarity PCP），并且这些蛋白的表达时机与胰腺前体细胞的极化同步。研究显示两个PCP核心成员Celsr2 和Celsr3控制着极化的前体细胞分化成为内分泌细胞，对合成胰岛素的beta细胞影响尤其大。Celsr2 和Celsr3的缺失会使Jun磷酸化减少，通过JNK通路影响了beta细胞的分化。
“我们看到在2D环境下干细胞分化质量不高，而将细胞放入3D环境并给予适当生长条件能得到更好的分化结果。为此，我们用明胶gelatine构建了3D培养体系，在体外模拟胚胎内的环境，”哥本哈根大学DanStem中心的Anne Grapin-Botton教授说。
研究人员希望，3D培养的beta细胞能够有助于开发糖尿病的细胞疗法。他们指出，这项研究的成果也可能有助于治疗肝脏或肺等器官的慢性病，这些器官的分化与胰腺一样都需要3D环境。
这项研究向人们展示了，在胚胎的早期发育阶段，组织的三维形式对干细胞分化的特异性有影响。研究人员发现，胰腺就像一棵小树，其分枝上的干细胞需要这一结构才能分化为胰岛素合成细胞。而且研究显示，干细胞分化为beta细胞在3D培养环境中效果更好。
研究人员指出，以往在2D环境将干细胞诱导成为功能性beta细胞往往以失败告终，所得细胞无法正常发挥功能。而现在，干细胞在3D环境下能够分化为有功能的beta细胞，这也是开发糖尿病细胞疗法的重要一步。此外，这项研究也强调了脊椎动物中PCP通路对细胞分化的重要性。
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