[发明专利]一种血管化胰岛及其制备方法

说明书

本发明属于血管化器官制备技术领域，具体涉及一种血管化胰岛及其制备方法，包括细胞球诱导步骤与细胞球融合培养步骤。其有益效果在于，制备得到的胰岛中形成明显的网络状血管结构，包覆于胰岛组织中；血管网络的形成促进了胰岛球在体外培养时的存活率；血管化促进胰腺前体细胞的分化效率；血管可以明显的促进胰岛素前体C‑peptide的合成。操作简单，具有较高的可重复性，从而可以批量生成所需数量的血管化胰岛；获得的血管化胰岛相比于无血管的胰岛有更强的细胞活性，可以持续长时间培养。

技术领域

本发明属于血管化器官制备技术领域，具体涉及一种血管化胰岛及其制备方法。

背景技术

糖尿病是由胰岛内产生胰岛素的β细胞功能丧失所导致的慢性代谢疾病，全球至少有4.6亿人受此病痛的折磨。而1型糖尿病 ( Type 1 diabetes, T1D ) 是由自身免疫系统破坏β细胞导致病人高血糖。现在虽然可以通过门静脉移植胰岛可以缓解病人对胰岛素的依赖，但由于供体的短缺，移植物移植后即刻失去功能等问题，迫使研究者们探究有效的治疗手段。

胰岛具有高度的血管化，这使其具有快速分泌胰岛素以应对血糖变化的重要能力。虽然胰岛只占胰腺组织的1-2%，但它却接收了5-10%的胰腺血流。胰岛内的血管密度比周围的外分泌组织的血管密度更大大。

在胰岛发育的发育过程中，内皮细胞-内分泌细胞的相互作用指导胰腺分化和形态发生。但是之前关于胰岛细胞的体外分化缺少血管的介入，导致分化效率不理想，因此合适的血管网络对于胰岛的分化值得深入探究。

对于体外培养的胰岛或诱导形成的胰岛细胞团，随着胰岛球体积的增大，胰岛中心形成缺氧核心或坏死中心，这会造成胰岛碎片化，影响其功能和活性，不利于后续的研究及移植。在胰岛移植手术中，移植后的胰岛数天内无血管，这是导致大量移植的胰岛死亡的原因。因此，对胰岛进行体外血管重建是非常必要的，这对提升胰岛存活率和胰岛移植的预后均有帮助。

为解决上述问题，现有技术中提出了如下方法：

方法一：增加促血管生成因子的作用或抑制抗血管生成因子，从而刺激内皮细胞的增殖、迁移和成熟。

这种方法虽获得了一定的成效，但要形成成熟的、功能完整的胰岛血管系统，可能需要精确控制移植后血管生成因子作用的时间、剂量和持续时间，重建过程比较困难。

方法二：直接聚焦于内皮细胞，使其形成成熟、有功能的血管，这可能涉及到添加预先活化的内皮细胞或某些类型的内皮祖细胞群。

但是这些都无法形成良好的血管网络，也不能完全模拟真实的血管结构。因此，建立一种血管化的胰岛，对实现移植后快速血运重建、维持胰岛活力具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于构建一种血管化的胰岛，其血管网络的特点为功能化可灌注，可以促进胰岛的活性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种血管化胰岛的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、分别制备血管细胞球及胰岛细胞球；其中，血管细胞球是由能够分化为血管谱系细胞的细胞诱导分化形成，胰岛细胞球是由哺乳类器官分离获取或由具有分化为胰岛细胞的细胞诱导分化形成；

步骤2、将步骤1制备的一个或多个血管细胞球和1个或多个胰岛细胞球融合、并培养后制备得到血管化胰岛类器官；

进一步的、步骤2制备血管细胞球的制备过程为将能够分化为血管谱系细胞的细胞培养形成拟球体后分化为血管细胞球；或先在2D条件下将干细胞诱导分化为血管细胞后再聚集成球；

进一步的、步骤2制备胰岛细胞球的制备过程为将能够分化为胰岛细胞的细胞培养形成拟球体后分化为胰岛细胞球；或先在2D条件下将干细胞诱导分化为胰岛细胞后再聚集成球；或在哺乳类胰腺器官分离提取获得胰岛；