胰腺癌是消化道常見惡性腫瘤之一，在腫瘤領(lǐng)域有“癌癥之王”的稱號。據(jù)柳葉刀雜志記載，胰腺癌確診后的五年生存率約為10%，是預(yù)后最差的惡性腫瘤之一。胰腺癌臨床癥狀隱匿且不典型，是診斷和治療都很困難的消化道惡性腫瘤。因此適用于研究胰腺癌生理特性和治療方案的類器官模型，作為一種疾病模型和再生醫(yī)學(xué)，在胰腺領(lǐng)域至關(guān)重要，也被越來越多的科研工作者所關(guān)注并使用。 

目前, 類器官培養(yǎng)技術(shù)在很多器官(如胃、腸、肝、膽、腦等)中都取得了較好的進(jìn)展。胰腺是人體內(nèi)唯一的一個(gè)既是外分泌腺又是內(nèi)分泌腺的特殊臟器。因此, 胰腺類器官技術(shù)的發(fā)展面臨很大的挑戰(zhàn)。

胰腺分為外分泌部和內(nèi)分泌部兩部分，外分泌腺由腺泡和腺管（導(dǎo)管）組成，內(nèi)分泌腺由胰島組成，外分泌腺是胰腺炎和胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）的起源部位。我們對人類胰腺疾病（包括PDAC）的起源和進(jìn)展的了解有限，因?yàn)殡m然胰腺導(dǎo)管類器官和胰島類器官技術(shù)日趨優(yōu)化，但是體外培養(yǎng)中維持人腺泡和導(dǎo)管細(xì)胞存在挑戰(zhàn)，如何構(gòu)建復(fù)合型胰腺類器官仍是當(dāng)前研究的難點(diǎn)。

胰腺類器官可以由健康的胰腺或胰腺腫瘤產(chǎn)生，并構(gòu)成體外和體內(nèi)模型之間的重要翻譯橋梁。文章報(bào)道了人類多能干細(xì)胞對胰腺導(dǎo)管和腺泡類器官的誘導(dǎo)，這些類器官具有新生兒外分泌胰腺的特性。我們開發(fā)了一種可再生的導(dǎo)管和腺泡類器官來源，用于模擬外分泌發(fā)育和疾病，具體方案和操作如下：

胰腺祖細(xì)胞由研究團(tuán)隊(duì)從Hues-8 細(xì)胞中提取，收集S1+4 d誘導(dǎo)階段的PP2細(xì)胞團(tuán)，并用TrypLE解離成單細(xì)胞。將消化的細(xì)胞以1500 rpm離心5分鐘，然后用含有5%基質(zhì)膠的分化培養(yǎng)基重懸，最終細(xì)胞密度為50000/mL。將細(xì)胞懸液接種在預(yù)涂有100%基質(zhì)膠的培養(yǎng)板中，每四天更換一次培養(yǎng)基，并補(bǔ)充5%基質(zhì)膠。

對于導(dǎo)管細(xì)胞誘導(dǎo)，分化（堿性）培養(yǎng)基培養(yǎng)基中含有DMEM，1% Pen-Strep，1% B-27，10 ng/mL FGF-1，50 μg/mL抗壞血酸，1 μM A 83-01，10 ng/mL FGF-10，1 ng/mL EGF。

I 期（第0-4天）導(dǎo)管培養(yǎng)基含有堿性培養(yǎng)基，并添加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、5 ng/mL EGF。

Ⅱ期（第4-8天）導(dǎo)管培養(yǎng)基含有堿性培養(yǎng)基，并添加3 μM IWP-2、25 nM IQ-1、50 nM iCRT14、5 μM Y-27632。

III期（第8-12天）導(dǎo)管培養(yǎng)基含有堿性培養(yǎng)基，并添加3 μM IWP-2、25 nM IQ-1、50 nM iCRT14，0.1 μM XAV-939。

IV期（第12天）導(dǎo)管培養(yǎng)基含有堿性培養(yǎng)基，并添加3 μM IWP-2、5 nM IQ-1、10 nM iCRT14。

圖1.A. 導(dǎo)管樣和腺泡樣類器官誘導(dǎo)方案示意圖 B. 16天培養(yǎng)期間類器官的相位對比圖像(n = 3，獨(dú)立培養(yǎng))，比例尺，50毫米

圖2.DUs和ac培養(yǎng)16天胰導(dǎo)管標(biāo)志物SOX9 (A)、HNF1B (B)、CAII (C)、CFTR (D)的RNA表達(dá)。

 圖3.免疫熒光檢測sox9 (E)和CAII(F)無機(jī)物的表達(dá)

對于腺泡誘導(dǎo)，堿性培養(yǎng)基含有DMEM，1% Pen-Strep，1% B-27，10 ng/mL FGF-1，50 μg/mL抗壞血酸，1 μM A 83-01，10 ng/mL WNT1。

I 期腺泡（第 0-4 天）培養(yǎng)基含有堿性培養(yǎng)基，并添加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、5 ng/mL FGF-10。

Ⅱ期（第4-8天）腺泡培養(yǎng)基含有堿性培養(yǎng)基，并添加3 μM SKL 2001、200 nM地塞米松、0.1μM LDN193189、50 nM XMU-MP-1。

III期（第8-12天）腺泡培養(yǎng)基含有堿性培養(yǎng)基，并添加3 μM SKL 2001、200 nM地塞米松、0.1 μM LDN193189、1 μM DBZ。

IV期（第12天）腺泡培養(yǎng)基含有堿性培養(yǎng)基，并添加0 .3 μM SKL 2001、25 nM地塞米松、0.1 μM DBZ。

對于TGF-β處理的實(shí)驗(yàn)，從第83天開始從培養(yǎng)基中去除A 83-01。

圖4.DUs和ac培養(yǎng)16天胰腺腺泡標(biāo)記物PTF1A (G)、RBPJL (H)和CPA1 (I)的RNA表達(dá)

圖5.免疫熒光檢測類器官中PTF1A (J)和CPA1 (K)的表達(dá)

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