Где поджелудочная у человека: где находится, как выглядит и работает, почему может болеть

Содержание

Поджелудочная железа: профилактика заболеваний | Клиника Эксперт

Такой, в общем-то, небольшой орган – от 16 до 23 сантиметров у здорового человека – и такой важный. О том, как беречь поджелудочную железу, мы беседуем с врачом-гастроэнтерологом «Клиника Эксперт» Курск Ищенко Василисой Владимировной.

– Где находится поджелудочная железа, и какие функции она выполняет?

– Это железа выполняет роль внутренней и внешней секреции. Находится позади желудка на уровне верхних позвонков поясничного отдела. Она играет очень важную роль в процессе пищеварения и поддержания внутреннего гомеостаза – сохранения постоянства внутренней среды организма. Кроме того, она выделяет гормоны, которые участвуют в регуляции углеводного, жирового и белкового обмена.

– Каким наиболее распространённым заболеваниям подвержена поджелудочная железа?

– Чаще всего встречаются воспалительные заболевания, реже – муковисцидоз (системное наследственное заболевание), онкология. Гормональная часть поджелудочной железы затрагивает такое заболевание, как сахарный диабет. Также встречаются осложнённые формы после воспалительных процессов, деструктивные формы панкреатита. Сам по себе хронический панкреатит – это длительно протекающее воспалительное заболевание поджелудочной железы, оно характеризуется необратимыми морфологическими изменениями в структуре этого органа и приводит к снижению функции. Этот процесс сопровождается болевым синдромом.

– Какие проявления могут свидетельствовать о появлении патологии поджелудочной железы?

– К симптомам заболевания поджелудочной железы, прежде всего, относится болевой синдром. Боли могут возникать в верхнем отделе живота, в области эпигастрии (в народе принято говорить «под ложечкой»), в левом подреберье, но может отдавать и в правое, в междулопаточное пространство, спину. Болевой синдром усиливается после приёма пищи – идёт реакция на погрешности в диете. При наклонах вперёд боль может уменьшаться.

 

Боли могут возникать в верхнем
отделе живота, в области эпигастрии

 

К неспецифическим признакам, которые не являются критериями хронического панкреатита, можно отнести боли при отрыжке, изжоге, вздутии живота. Внешнесекреторная недостаточность поджелудочной железы возникает при значительном снижении её функциональной активности. Это может характеризоваться, в первую очередь, выделением нейтрального жира вместе с каловыми массами, метеоризмом, вздутием живота, снижением массы тела – это уже в запущенной стадии. Также к сопутствующим факторам относится повышение содержания глюкозы в крови при сдаче анализов натощак – это ещё не сахарный диабет, но состояние, предшествующее ему.

Какие показатели входят в общий анализ крови? Читайте здесь

Первая стадия хронического панкреатита обнаруживается, как правило, по результатам анализов. На второй начинается болевой синдром, боли могут носить приступообразный характер. На третьей стадии боль постоянная, она уже не связана с приёмом пищи, возникают признаки эндрокринной, экзокринной недостаточности – нарушаются функции выделения поджелудочной железой пищеварительных ферментов и функции гормональной части.

– Насколько хорошо разработана диагностика заболеваний поджелудочной железы?

– Диагностика заболеваний поджелудочной железы основывается на анамнезе, сборе жалоб от пациента, потом следуют лабораторные исследования. Применяются методы лучевой диагностики – УЗИ, компьютерная томография, МРТ поджелудочной. По показаниям, используются эндоскопическое УЗИ и другие более углубленные исследования.

Как подготовиться к УЗИ брюшной полости? Читайте здесь

– Выделяют ли гастроэнтерологи какие-то группы риска по заболеваниям поджелудочной железы?

– На первом месте стоят люди, злоупотребляющие алкоголем, курящие, допускающие большие погрешности в питании. Именно эта категория больше других рискует получить в диагнозе токсический или метаболический хронический панкреатит. Свою роль играют наследственные факторы, сопутствующие аутоиммунные поражения других органов, заболевания желудочно-кишечного тракта. Высокий уровень холестерина, кальция в крови, хроническая почечная недостаточность – это тоже можно отнести к предрасполагающим факторам.

Если вы знаете, что предстоит обильное застолье, для профилактики можно принять две таблетки ферментного препарата. Цитата из материала «Пикники, шашлыки и… здоровье желудка» 

– Василиса Владимировна, поделитесь советами: что вредно нашей поджелудочной железе, что она любит, что не любит, как сохранить её здоровой?

– Для тех, кто хочет остаться здоровым, и, тем более, для тех, кто уже страдает хроническим панкреатитом, надо знать правила профилактики заболевания поджелудочной железы: воздерживаться от алкоголя и табака, соблюдать диетические рекомендации; питаться следует часто, дробно, не переедая. Стараться избегать употребления жареных, копчёных, очень жирных продуктов, ограничивать маринады. Предпочтительнее блюда, приготовленные на пару, отварные, запеченные.

– В общем, люди, увлекающиеся народным «витамином Це» – винце, сальце, маслице…

– … да, стоят первыми в очереди за заболеванием поджелудочной железы и, в частности, хроническим панкреатитом.

Беседовал Игорь Чичинов

Редакция рекомендует:

Острый панкреатит: предотвратить и обезвредить 

Коварная боль-маска. Всегда ли боль в животе говорит о проблемах с ЖКТ? 

Можно ли почистить печень? 

Для справки:

Ищенко Василиса Владимировна. В 2015 г. окончила Курский Государственный медицинский университет, факультет лечебное дело. 2016 г. – интернатура по специальности «терапия», кафедра внутренних болезней. В 2016-2017 г. проходила профессиональную переподготовку по специальности «гастроэнтерология». В настоящее время – врач-гастроэнтеролог консультативно-диагностического отделения «Клиника Эксперт» Курск. Принимает по адресу: г.Курск, ул. Карла Либкнехта, д.7.

 

Создана первая 3D-органоидная модель поджелудочной железы человека

Ученые из Института исследований рака Медицинского центра Бет-Исраэль (BIDMC) успешно создали первые трехмерные модели органоидов поджелудочной железы из стволовых клеток человека. Ожидается, что эта платформа поможет глубже изучить происхождение и развитие рака поджелудочной железы, а также поможет найти маркеры для ранней диагностики и мониторинга заболевания, сообщает пресс-служба BIDMC. Подробное описание исследовательской платформы появилось в журнале Cell Stem Cell.

Поджелудочная железа – это орган, вырабатывающий гормоны, состоящий из протоков и структур ацинарных клеток. Исследователи подозревают, что наиболее распространенный вид рака поджелудочной железы (протоковая аденокарцинома поджелудочной железы, или PDAC) возникает в клетках, выстилающих ацинарные и протоковые структуры. Однако до сих пор ученым не удавалось успешно выращивать и поддерживать ацинарные структуры человека в лаборатории, что ставило под сомнение их способность проверить гипотезу на модели.

В отличие от предыдущих платформ для изучения рака поджелудочной железы, эта первая в своем роде модель органоида включает в себя как ацинарные, так и протоковые структуры, которые играют решающую роль в большинстве случаев рака поджелудочной железы.

Чтобы заставить стволовые клетки превратиться в протоковые и ацинарные клетки, ученые методично тестировали различные комбинации сред для роста клеток, используемых в течение разного периода времени. Кульминация пяти с лишним лет работы, представленная в исследовании, представляет собой первый случай, когда исследователи успешно генерировали ацинарные клетки человека в культуре и поддерживали их достаточно долго, чтобы их можно было использовать в экспериментах.

Затем ученые использовали две отдельные линии протоковых и ацинарных органоидов, сконструированные с включением генных мутаций, которые связаны с раком поджелудочной железы. Когда органоиды позже были имплантированы мышам, разные клоны вели себя по-разному и предсказуемо. Например, одна мутация вызвала у семи из 10 мышей, которым трансплантировали ацинароподобные органоиды, клеточные изменения, аналогичные раннему раку поджелудочной железы у людей.

Понимание механизмов, которые регулируют эти события, поможет в будущем ученым выяснить, как возникает рак поджелудочной железы, и выявить его на ранних стадиях. 

[Фото: ru.123rf.com]

УЗИ поджелудочной железы, лечение и диагностика в клинике

Поджелудочная железа – внутренний орган пищеварительной системы человека, который выполняет внешнесекреторную и внутрисекреторную функцию (экзокринную и эндокринную, соответственно). Строение поджелудочной железы напоминает латинскую букву S, которую уложили на бок.

Этот орган располагается в “недрах” брюшной полости, сзади желудка, именно из-за этого он получил свое название. Железа имеет вытянутую форму и состоит из головки, тела и хвоста. Головка находится с правой стороны двенадцатиперстной кишки, а остальная часть расположена горизонтально и заканчивается селезенкой.

Особенности строения

Вес этого органа, порядка 85 граммов, он состоит их двух разновидностей тканей, выполняющих совершенно разные функции. Первая из них имеет дольчатое (пористое) строение – каждый сектор разделен прослойками, которые состоят из сосудов, нервных окончаний и протоков. Также поджелудочную железу окутывает сосудистая сеть, которая питается из многих источников. Высочайший уровень обмена веществ в этом органе требует рассредоточенного кровоснабжения.

  • Длина этого органа у взрослого человека должна быть не менее 16 сантиметров и не более 23 сантиметров;
  • Ширина – около трех сантиметров;
  • Толщина – в среднем два сантиметра;
  • Размер головки не должен превышать 3,5 сантиметров;
  • Тело – 2,5 сантиметра;
  • Длина хвоста не более трех сантиметров.

Важность органа

При наличии различных заболеваний размеры поджелудочной железы и ее составляющих могут колебаться в большую или меньшую сторону. Увеличение этого органа может свидетельствовать о начале воспалительного процесса, который провоцирует отек. Уменьшение железы пищеварительной системы говорит об атрофии паренхимы, то есть деформации тканей этого органа. Все эти изменения легко диагностируются при помощи УЗИ поджелудочной железы.

Следить за здоровьем этого органа очень важно, так как он выполняет множество функций, необходимых для полноценной жизни человека. Тот факт, что поджелудочная железа необходима для функционирования и экзокринной и эндокринной системы, делает ее особенно значимой.

Функции поджелудочной железы

Одна часть этого органа участвует в процессе пищеварения. Это происходит путем выработки секреции той доли железы, которая соединяется с двенадцатиперстной кишкой. Главный проток поставляет полезные питательные вещества непосредственно в этот орган желудочно-кишечного тракта.

Эта секреция содержит в своем составе четыре важнейших фермента, которые необходимы для правильного и полноценного пищеварения:

  • Первый фермент именуется амилазой – его главная функция преобразовывать крахмал в сахар.
  • Ренин (химозин), необходимый для створаживания молока. То есть растворимый белок молока преобразуется в нерастворимый казеин.
  • Липаза, которая отвечает за расщепление жиров.
  • Трипсин, главной задачей которого является расщепление белка.

Эндокринная функция – выработка гормонов, которые регулируют метаболизм углеводов. Глюкагон и инсулин – гормоны, обладающие противоположным действием. Первый повышает уровень сахара в крови, а инсулин, наоборот понижает.

Для того чтобы поддерживать этот орган здоровым, нужно проходить регулярные осмотры у квалифицированных специалистов. В нашей специализированной клинике проводится ряд обследований, на основе которых складывается впечатление о здоровье и функциональности поджелудочной железы.

Протокол сбора поджелудочной железы человека

Эта процедура вскрытия и отбора проб была разработана для программы Сети доноров органов поджелудочной железы с диабетом (nPOD) для стандартизации подготовки поджелудочной железы, полученной от трупных доноров органов. Поджелудочная железа делится на 3 основные области (головка, тело, хвост), за которыми следуют последовательные поперечные срезы по всей медиальной и латеральной оси. Чередующиеся срезы используются для фиксированного парафина и свежезамороженных блоков, а остаточные образцы измельчаются для приготовления мгновенно замороженных образцов с ингибиторами РНКазы или без них для выделения ДНК, РНК или белка.Общая цель процедуры вскрытия поджелудочной железы состоит в том, чтобы взять образец всей поджелудочной железы, сохраняя при этом анатомическую ориентацию. Сообщается о гетерогенности эндокринных клеток с точки зрения состава, размера и количества островков человека по сравнению с островками грызунов. Большинство человеческих островков в области головки, тела и хвоста поджелудочной железы состоят из инсулинсодержащих β-клеток, за которыми следуют меньшие пропорции глюкагонсодержащих α-клеток и соматостатинсодержащих δ-клеток. Клетки PP, содержащие полипептиды поджелудочной железы, и клетки epsilon, содержащие грелин, также присутствуют, но в небольшом количестве.Напротив, крючковидная область содержит островки, которые в основном состоят из клеток PP, содержащих полипептиды поджелудочной железы. Эти региональные вариации островков возникают из-за различий в развитии. Поджелудочная железа развивается из вентральной и дорсальной зачатков поджелудочной железы в передней кишке, и после поворота желудка и двенадцатиперстной кишки вентральная доля перемещается и сливается с дорсальной. Вентральная доля образует заднюю часть головы, включая крючковидный отросток, а дорсальная доля дает начало остальной части органа.Также сообщается о региональных вариациях поджелудочной железы: хвостовая область имеет более высокую плотность островков по сравнению с другими областями, а компоненты, происходящие из дорсальной доли, подвергаются селективной атрофии при диабете 1 типа. Дополнительные органы и ткани часто извлекаются у доноров органов и включают лимфатические узлы поджелудочной железы, селезенки и непанкреатические лимфатические узлы. Эти образцы восстанавливаются в тех же форматах, что и для поджелудочной железы, с добавлением изоляции криоконсервированных клеток. Когда проксимальный отдел двенадцатиперстной кишки включен в поджелудочную железу, слизистая оболочка двенадцатиперстной кишки может быть собрана для парафиновых и замороженных блоков и измельченных быстрозамороженных препаратов.

Реконструкция дифференцировки поджелудочной железы человека путем картирования определенных клеточных популяций во время развития

Рецензент №1:

[…] 1) Рисунок 1. Данные подразумевают, что значительное количество, 45%, если я правильно интерпретирую данные на рисунке 1E, клеток EpCAM+ либо не имеют, либо (что более вероятно) имеют более низкие уровни PDX1 и NKX6.1. Затем они исключаются из последующего анализа. Иммуногистохимия и текст подразумевают, что все клетки EpCAM+ обладают PDX1, т.е.е. эти клетки являются панкреатическими предшественниками. Что, по мнению авторов, представляют собой эти клетки EpCAM+/low PDX1/low NKX6.1? Как эти клетки согласуются с понятием «низких» клеток NKX6.1, как описано авторами в их недавней статье Cell Reports, Ameri et al.? В этом исследовании дифференциации hPSCs утверждалось, что эти клетки являются панкреатическими предшественниками более ранней стадии с более высокими уровнями клеточной пролиферации. Возможно, авторы могли бы интегрировать свои мысли по этой теме в текущую рукопись?

Интерпретация рецензента верна.На рисунке 1E 45% клеток EPCAM+ экспрессируют низкие уровни PDX1 и NKX6-1. В этом контексте было бы действительно интересно сравнить пролиферативный потенциал клеток EPCAM+ по отношению к их уровню NKX6-1. Действительно, определение клеток, которые могут быть амплифицированы из поджелудочной железы плода человека, является важной темой в этой области. Как было предложено, мы выделили в третьем абзаце раздела «Обсуждение» сравнение с Ameri et al. работа над новой версией рукописи.

2) В нескольких местах рукописи упоминается очень точное время, т.е.грамм. «7,4 ВД». Что это значит? Как определялась такая точность сверх 7WD или 8WD?

Мы определили возраст развития на основе длины стопы и анатомии стопы и кисти. Имея такую ​​информацию, точный возраст был рассчитан по формуле Manjunatha et al., 2012 (Египетский журнал судебных наук): Возраст = 4,11 X Длина стопы + 5,60. Теперь мы включили эту информацию в подраздел Приложения «Определение стадии развития».

Более того, авторы описали троекратные повторения экспериментов: являются ли эти биологические повторения в этот очень точный момент времени? Или технические копии одной поджелудочной железы эмбриона человека. В рукописи было бы полезно получить полную информацию об использовании тканей человека, возможно, в качестве дополнительной таблицы.

Все эксперименты представляют собой биологических повторностей. Теперь мы добавили в подраздел «Репликаты» Приложения, что все повторы в исследовании являются биологическими повторами.

3) Вычислительный анализ. Необходимо внести ряд улучшений, чтобы другие могли извлечь максимальную пользу из данных. пропустил это) неясно, какие ограничения были применены для определения конкретных генов как обогащенных. Я не думаю, что эта деталь была в Материалах и методах.

Теперь мы опишем этот момент в подразделе «Материалы и методы» «Транскриптомный статистический анализ»: пороговые значения, которые мы применяли для определения «специфически обогащенных генов»: «Каждая популяция (GP2 hi , GP2 + , GP2 , E , low и M) сравнивали с другими популяциями с использованием двустороннего t-критерия Стьюдента.Гены считались обогащенными в конкретной популяции, когда они сверхэкспрессировались (значение p <0,05 и кратность изменения> 2) в популяции по сравнению с любыми другими. Список «конкретных обогащенных генов» отображается в таблицах I и II».

b) Гены, лежащие в основе всех терминов GO, должны быть перечислены, возможно, в виде дополнительной таблицы, поскольку это поможет читателю интерпретировать данные.

Теперь мы добавили дополнительный файл 1A для описания генов, лежащих в основе всех терминов GO.

c) «Мы сопоставили эти сигнатуры с данными RNAseq Single Cell». Как осуществлялись эти корреляции?

В дополнительных файлах 1B и 1C показаны списки генов, специфически обогащенных в популяциях GP2 hi и E low . Затем мы хотели определить характер их экспрессии в различных типах клеток поджелудочной железы взрослого человека. С этой целью мы искали экспрессию этих обогащенных генов у Segerstolpe et al. Данные RNAseq отдельных клеток за 2016 год и сгенерированные тепловые карты, представляющие уровни экспрессии обогащенных генов плода в различных субпопуляциях клеток поджелудочной железы взрослых.Теперь это описано в подразделе «Транскриптомный статистический анализ».

d) Тепловые карты на рис. 4 относятся к очень небольшому количеству генов. Почему? И если выбраны, то почему были выбраны именно эти гены и (предположительно) другие пропущены?

Для рисунка 4 мы отобрали ограниченное число генов, о которых известно, что, согласно научной литературе, они связаны с развитием ацинарных и эндокринных клеток поджелудочной железы. Термин «выбранный» теперь добавлен во второй абзац подраздела «Ацинарные и эндокринные функции разделяются в популяциях GP2 и ECAD».Теперь мы также добавили новый дополнительный рисунок (рисунок 3 — дополнение к рисунку 2), основанный на списках онтологий генов.

4) Подраздел «Сегрегация ацинарных и эндокринных функций в популяциях GP2 и ECAD», конец первого абзаца и в других местах (например, подраздел «CD142 и SUSD2 обнаруживают гетерогенность в популяциях GP2 и E low во время развития», последний абзац): я бы посоветовал авторам избегать «данные не показаны». Либо включите данные, либо удалите интерпретацию.

В предыдущей версии рукописи термин «данные не показаны» использовался дважды. Касалось:

1) сравнительный анализ между Segerstolpe et al. 2016 RNAseq и список специфических обогащенных генов в популяции E low на 9WD. Сейчас мы удалили эту информацию.

2) Выражение SUSD2 и CD142 при 8.6WD. Теперь данные показаны на рисунке 5 — дополнение к рисунку 1.

5) Я не следил за текстом в последнем абзаце подраздела «CD142 и SUSD2 обнаруживают гетерогенность в популяциях GP2 и E low во время развития», ссылаясь на рисунок 2 — дополнение к рисунку 2A, B.В этом дополнении к рисунку не указаны детали SUSD2 или CD142?

Рецензент прав. Рисунок 2 — дополнение к рисунку 2A, B детализирует снижение экспрессии ECAD в популяции GP2 между 8,4 и 9,4WD. Теперь мы добавили рисунок 5 — дополнение к рисунку 1 в новой версии рукописи, которая отображает экспрессию CD142 и SUSD2 при 8,6WD. Мы также изменили текст в подразделе «CD142 и SUSD2 обнаруживают гетерогенность в популяциях GP2 и E low во время разработки».

6) Полезны общие данные транскриптомики, но в настоящее время обсуждается только ограниченное число ключевых генов. Можно ли описать некоторые дополнительные ключевые факторы, некоторые из которых, как известно, трудно точно отследить в нативной поджелудочной железе эмбриона/плода человека, такие как PAX4? Точность, с которой авт. выделили дифференцировку поджелудочной железы человека, должна дать возможность сузить круг вопросов, когда экспрессируется PAX4 и в каком именно типе клеток.

В новой версии рукописи мы теперь показываем еще две тепловые карты для ацинарного и эндокринного путей, основанные на анализе GSEA на рисунке 3 — дополнение к рисунку 2.

Относительно PAX4: верно то, что хотя роль PAX4 в развитии β-клеток грызунов была продемонстрирована, характер его экспрессии и роль у человека остаются неизвестными. Мы не можем исключить различия между грызунами и людьми для экспрессии PAX4, как в случае транскрипционного фактора NKX2-2, мишени NEUROG3 у человека (Jennings Diabetes 2013).Из рисунка 4B мы узнали, что экспрессия PAX4 обогащена популяцией E low как на 9, так и на 11WD. Эта информация указана во втором абзаце подраздела «Ацинарные и эндокринные функции разделяются в популяциях GP2 и ECAD». В качестве примечания для обозревателя мы начали собирать предварительные данные, которые предполагают, что в популяции E low PAX4 сначала выражается подмножеством E low SUSD2 + . Кроме того, в этой популяции PAX4, по-видимому, коэкспрессируется с NEUROG3 .Мы также изучаем, экспрессируется ли INS совместно с PAX4. Поскольку этот набор информации является предварительным на данном этапе, мы решили не включать его в новую версию рукописи.

7) Рис. 6A-B. В подразделе «Эндокринные предшественники развиваются в подмножестве GP2 CD142 SUSD2 и созревают в подмножестве E low SUSD2 + » авторы описывают две разные клеточные популяции, в которых инсулин экспрессируется в более ранняя поджелудочная железа плода в 8 лет.6WD: население E low /CD142 /SUSD2 + , но не в составе населения E low /CD142 /SUSD2 ; а затем обратное в более старшей поджелудочной железе плода на 10-12WD, а именно в популяции E low /CD142 /SUSD2 , но теперь не в E low /CD142 /SUSD2

5 +

6 Население. По крайней мере, для меня это удивительно, так как дифференцировка β-клеток происходит через окно, то есть β-клетки последовательно дифференцируются с течением времени.Морфологически существуют различия: в более ранний момент времени β-клетки имеют тенденцию быть рассеянными, тогда как в более поздний момент времени β-клетки более сгруппированы. Поэтому мой вопрос заключается в том, обнаружили ли авторы две разные популяции β-клеток?

Очень интересный вопрос. На данный момент у нас нет доказательств, но мы хотим проверить гипотезу о том, что клетки E low / CD142 / SUSD2 + INS + могут представлять собой временные клетки-предшественники или пре-β-клетки.Для этого мы в настоящее время анализируем различия между E Low / CD142 / SUSD2 / SUSD2 + ins + и E Low / CD142 / SUSD2 INS + клеток с помощью одноклеточной количественной ПЦР. Рабочая гипотеза состоит в том, что E low /CD142 /SUSD2 + INS + будет полигормональным, чего нельзя сказать о E low /CD142 – 9020 USD. ИНС + кл.Опять же, выполнение этого типа эксперимента требует времени из-за ограничения количества поджелудочных желез плода, к которым у нас есть доступ. Теперь мы обсудим этот момент в пятом абзаце Обсуждения.

Рецензент №2:

Авторы изучили динамику экспрессии нескольких поверхностных маркеров в поджелудочной железе человека с 7-12 недель развития, в основном с помощью FACS; и предложить порядок событий во время дифференцировки нескольких линий в поджелудочной железе человека.

1) Авторы использовали данные транскриптомики отдельных клеток Segerstolpe et al. для создания рисунка 3 — дополнение к рисунку 1A, B, но я не понимаю, какие значения использовались для создания тепловой карты. Я предполагаю, что они использовали значения RPKM, но легенда идет от -1 до 1, поэтому я сбит с толку. Я предлагаю заменить рисунок тепловыми картами для выбранных генов, показывающими все отдельные клетки вместо использования средних значений (?) и использования значений RPKM.

По предложению рецензента мы удалили предыдущий рисунок 3 — дополнение к рисунку 1A-B и заменили его новым рисунком тепловых карт под названием Рисунок 3 — дополнение к рисунку 3A-B.Значения теперь представлены в RPKM (log2), отображая все отдельные ячейки.

2) Для надежности набор ячеек из Muraro et al., 2016, Cell Systems, 3:385 также должен быть включен в две дополнительные независимые тепловые карты на рисунке 3 — приложение к рисунку 1A, B.

Мы согласны с тем, что было бы интересно включить данные Muraro et al., 2016. Однако пороговое значение, используемое для определения конкретных типов клеток (например, В-клеток), не приводится в Muraro et al. публикация. Таким образом, трудно нарисовать тепловую карту, подобную той, которую мы создали на основе исследования Segerstolpe et al.публикация.

Авторы также должны включать не только ацинарные, протоковые, α и β, но и мезенхимальные, δ, ε и pp клетки.

Мы согласны, и теперь мы отображаем ацинарные, α, β, δ, эпсилон, γ и протоковые клетки на новом рисунке 3 — приложение к рисунку 3.

3) Авторы должны использовать более одного HKG для нормализации результатов QPCR, используемые зонды стабильны, они могут использовать бактин, HPRT и PPIA вместо одного из них (у них уже есть 3 зонда).

Все кПЦР поджелудочной железы плода человека анализировали с использованием PPIA . Теперь мы добавили этот пункт в Материалы и методы.

Мы сравнили бактин , HPRT и PPIA в качестве генов домашнего хозяйства в поджелудочной железе плода человека. Бактин не был выбран в качестве гена домашнего хозяйства для поджелудочной железы плода человека, поскольку он экспрессируется на разных уровнях в разных клеточных популяциях. Использование HPRT было неудобным для наших экспериментов, где мы ограничены в количестве кДНК, которое мы используем для каждой реакции количественной ПЦР, поскольку она обнаруживается в более поздних циклах, чем PPIA.

4) Авторы дифференцируют чПСК в предшественники поджелудочной железы, но из результатов неясно, какие из 3 упомянутых различных линий использовались и для каких экспериментов. Можно ли это пояснить в результатах и ​​цифрах? Использовались ли 3 линии для одних и тех же экспериментов? И сопоставимы ли результаты? На рисунке 7: Не могли бы вы указать, какие hPSC использовались для каких экспериментов?

Для рис. 7C и D мы использовали AD3.1 iPSC. Для рис. 7E и F мы использовали 3 разные линии: SA121 hESC, AD2.1 иПСК, AD3.1 иПСК. Эта информация теперь появляется в подписи к рисунку 7, в подразделе «Результаты и материалы и методы» «Дифференцировка плюрипотентных стволовых клеток человека в эндокринные клетки поджелудочной железы имитирует развитие эндокринных клеток плода человека». Результаты были сопоставимы от одной линии к другой, как показано на рисунке 7E-F, за счет ограниченной изменчивости, наблюдаемой от одного эксперимента к другому.

5) Обсуждение: вы упомянули, что культивирование клеток поджелудочной железы не удалось: не могли бы вы уточнить причину неудачи (клетки не прикрепляются; клетки умирают; какие условия вы пробовали? Какие периоды культивирования пробовали и т. д.) .)?

Мы столкнулись с 3 основными проблемами. Во-первых, мы были и остаемся ограниченными количеством поджелудочных желез плода, к которым у нас есть доступ. Во-вторых, количество отсортированных клеток при использовании комбинаций антител невелико (от 1000 до 5000 клеток на фракцию), и культивирование такого ограниченного количества клеток является действительно сложной задачей. В-третьих, в период культивирования половина отсортированных клеток погибает (даже с ингибитором ROCK). Таким образом, в конце периода культивирования оставшиеся клетки чрезвычайно трудно анализировать.Нам явно нужно больше времени и экспериментов, чтобы решить проблемы, с которыми мы сталкиваемся. Возможно использование фидерного слоя, такого как клетки 3T3-J2, как недавно описано (Trott et al., Stem Cell Reports 8:1675–1688, 2017), для амплификации ранних предшественников. Мы начали разрабатывать такой тип подхода.

6) Авторы упоминают в Обсуждении Ptf1, Cpa1 и cMyc как маркеры мультипотентных предшественников у мышей. Эти гены не анализировались в наборе данных человека. Были ли они экспрессированы (и если да, то в каких клетках)? Не могли бы вы включить эти гены в тепловую карту на рисунке 4B?

Согласно нашим данным транскриптома, PTF1A, CPA1 и MYC экспрессируются в поджелудочной железе плода человека и обогащены GP2 + по сравнению с популяцией E low .Эту информацию можно получить с платформы GEO (GSE96697), куда мы загрузили наши данные. Но мы не тестировали их в количественном ПЦР. После комментариев трех рецензентов мы удалили этот абзац.

7) Я не понимаю, с чем сравнивались образцы со “статистической значимостью” на всех графиках КПЦР? Не могли бы вы пояснить это на цифрах?

Спасибо, что указали на это. Сравнения теперь прямо выделены на рисунках. См. рисунки 4, 6 и 7.

8) Рисунок 2А: авторы показывают клетки в синем квадрате, окрашенные GP2 и ECAD. Могут ли авторы также представить две другие популяции (в двух черных квадратах) для маркеров GP2 и ECAD? Вы должны получить эти данные.

Мы действительно уже получили данные. Информация по этой теме теперь представлена ​​на рисунке 2 — дополнение к рисунку 1. Экспрессия GP2 и E-CADHERIN в CD45+/CD31+ теперь представлена ​​красным квадратом, а экспрессия GP2 и E-CADHERIN в CD45-CD31-EPCAM- на зеленой площади.

9) Рисунок 3A, C: Если авторы хотят представить PCA в 3D, они должны предоставить линии, проецирующие каждую точку в нижнюю область. Графики в том виде, в котором они представлены, являются 2D.

Мы согласились и теперь отображаем PCA в 2D на 3 части на рисунке 3 — дополнение к рисунку 1.

Рецензент №3:

[…] Ценность исследования будет увеличена за счет добавления следующих анализов:

1) Из всех эндокринных клеток анализ фокусируется только на β-клетках.В каких популяциях находятся другие основные популяции эндокринных клеток? Было бы интересно посмотреть, на какой стадии и в какой популяции в пределах GP2 ECAD low SUSD2 + экспрессируются другие гормоны эндокринных клеток, кроме инсулина: является ли популяция GCG + в SUSD2 + или SUSD2 ? Каково распределение гормонов+эндокринных клеток в образцах отдельных клеток (6D и 6E)? Имеются ли полигормональные клетки, как это часто наблюдается при дифференцировке hPSC?

Наши данные (рис. 4B) показывают, что INS, GCG и GHRL экспрессируются в популяции E с низким содержанием .Это имеет место как на 9, так и на 11WD. Как указал рецензент, в нашем предыдущем анализе отдельных клеток (рис. 6D-E) мы не включали праймеры для гормонов. Недавно мы начали повторять эксперименты по изучению гормонов после КПЦР одиночных клеток. Но, пожалуйста, имейте в виду, что мы по-прежнему ограничены дефицитом поджелудочной железы плода. Цель эксперимента состоит в том, чтобы дополнительно охарактеризовать подмножества ECAD low SUSD2 + и ECAD low SUSD2 .Например, мы спрашиваем, обнаруживаются ли полигормональные клетки. В качестве примера, наши первые предварительные данные показывают, что подмножество ECAD low SUSD2 значительно обогащено мРНК INS по сравнению с подмножеством ECAD low SUSD2 + .

2) В четвертом абзаце Обсуждения авторы описывают популяцию клеток GP2 + , представляющую собой мультипотентные “концевые” клетки, описанные в эмбрионе мыши для экспрессии PTF1a, Cpa1 и c-Myc.Экспрессируются ли эти маркеры в клетках GP2 + человека?

Согласно нашим данным транскриптома, PTF1a , CPA1 и cMYC экспрессируются в поджелудочной железе плода человека. И обогащен GP2 + по сравнению с популяцией E с низким . Эту информацию можно получить с платформы GEO (GSE96697), куда мы загрузили наши данные. Но мы не тестировали их в количественном ПЦР. После комментариев трех рецензентов мы удалили этот абзац.

Необходимо улучшить качество представления и статистического анализа:

1) Многие цифры трудно интерпретировать. В целом было бы целесообразно представить как можно больше результатов в виде количественной сводки всех экспериментов (как на рисунке 2D), а также включить статистическое сравнение изменений.

Рисунок 2D, Рисунок 5D-E и Рисунок 7E-F представляют собой количественные сводки экспериментов по проточной цитометрии со средними значениями (± SEM).Теперь мы также предоставляем значения p в разделе «Результаты».

2) Иммунофлуоресцентное изображение на рис. 1В следует увеличить и сделать более четким.

Предыдущее изображение было сжато, и теперь мы предоставляем более качественное изображение рисунка 1B.

3) Методы в целом описаны лишь поверхностно, подробные дополнительные методы отсутствуют.

Теперь мы модифицировали раздел «Материалы и методы» и добавили Приложение «Методы» с дополнительной информацией.

В частности:

Мы добавили абзац, объясняющий, как мы определяли недели разработки (в Приложении — Дополнительная информация о методах).

Мы резюмировали количество биологических повторов, использованных в этом исследовании для каждого эксперимента (дополнительная информация в Приложении — Методы).

Мы переформатировали часть транскриптома в разделе «Материалы и методы» и детализировали отсечение, используемое для анализа транскриптома.

Мы переформулировали способ сравнения наших транскриптомных данных с одноклеточной РНКсек от Segerstolpe et al.(в Материалах и методах).

Мы подробно описали незначительные модификации протокола дифференцировки hPSC (в материалах и методах).

https://doi.org/10.7554/eLife.27564.024

Лизат цельной ткани поджелудочной железы человека (взрослый, цельный, нормальный) (NB820-59244): Novus Biologicals

Лизат цельной ткани поджелудочной железы человека (взрослый, цельный в норме) Сводка

Специфичность

Общий белок – нормальная ткань взрослого человека: поджелудочная железа

Применения/разбавления

Разведения
  • Иммунопреципитация
  • Вестерн-блоттинг 10 мкг – 20 мкг
Указания по применению

Вестерн-блоттинг (от 10 мкг до 20 мкг на дорожку), иммунопреципитация, электрофорез, анализ ферментативной активности, белок-белковое взаимодействие, тканеспецифическая экспрессия

Рассмотренные заявки
Публикации

Упаковка, хранение и составы

Хранение

Хранить при -80°С.Избегайте циклов замораживания-оттаивания.

Буфер

HEPES (рН 7,9), MgCl2, KCl, ЭДТА, сахароза, глицерин, дезоксихолат натрия, NP-40 и смесь ингибиторов протеазы

Концентрация

5,0 мг/мл

Детали лизата для массива

Тип

Ткань

Стадия жизни

Взрослый

Ткань

Пищеварительные продукты/отходы

Состояние белка

Собственный

Состояние тканей

Обычный

Субклеточная фракция

Целиком

Примечания

Мы рекомендуем добавить 1 x буфер для образцов с 5% BME (или другим восстановителем) перед использованием.

Фон

Общий белок тканей получают из гомогенатов цельных тканей, и при анализе SDS-PAGE он представляет собой согласованную картину.

Ограничения

Этот продукт предназначен только для исследовательских целей и не одобрен для использования на людях или в клинической диагностике. Гарантия на лизаты составляет 6 месяцев с момента получения.

Публикации по лизату поджелудочной железы (NB820-59244)(1)

У нас есть публикации, протестированные в 1 приложении: IP.

Отправить публикацию

Фильтр по приложениям

Все приложения

Фильтр по видам

Все виды

Показаны публикации 1 – 1 из 1.

Обзор лизата поджелудочной железы (NB820-59244) (1) 41

Средняя оценка: 4 (На основе 1 отзыва)

У нас есть 1 обзор, протестированный на 1 виде: человек.

Отправить отзыв

Отзывы об использовании NB820-59244:

Фильтр по приложениям

Все приложения

Фильтр по видам

Все виды

Изображения оценок Приложения Вид Дата Детали

Увеличить
4

просмотрено:
Минг Лу

ВБ Человек 15.09.2014

Резюме

Приложение Western Blot 9041 Образец Проверены Человека Нормальная поджелудочная железа Lysate
вид Лот
комментариев кровь смешанная.Именно поэтому я ставлю 4 звезды, а не 5. В противном случае это хорошо.

Блокировка

Детали блокировки 2% холодный рыбный желатин в буфере TBS, комнатная температура в течение 1 часа

Первичное антитело

Коэффициент разбавления b-актин (Novus NBP1-47423), 1:1000, 4C в течение ночи в блокирующем буфере

Вторичное антитело

Среднее описание козла антимен мыши IgG, HRP
2
NB7539
Средняя концентрация 1: 5000

Детали

Примечания по обнаружению очень сильный сигнал, четкий фон, достаточно выдержки 10 секунд

Комментарии

Комментарии Лизат стал розовым, что указывает на примесь крови.Именно поэтому я ставлю 4 звезды, а не 5. В противном случае это хорошо.

Общие протоколы продукта

Получите общую поддержку по приложениям, включая: протоколы, устранение неполадок, иллюстрированные анализы, видео и веб-семинары.

Видеопротоколы

Часто задаваемые вопросы о лизате поджелудочной железы (NB820-59244).(Показаны 1–2 из 2 часто задаваемых вопросов).

  1. Не могли бы вы предоставить эту информацию, указанную ниже? 1. Процедура приготовления данного лизата. 2. Рецепты буфера. (компонент и концентрация) В паспорте указаны только компоненты: HEPES, pH 7,9, MgCl2, KCL, ЭДТА, сахароза, глицерин, дезоксихолат натрия, NP-40 и коктейль ингибиторов протеазы.
    • Лизат был приготовлен с использованием набора для экстракции общего белка Biochain (номер по каталогу K3011010).Состав буфера указан в техническом описании, однако я не могу раскрыть количество каждого компонента, поскольку эта информация является частной.
  2. Меня интересует лизат цельной нормальной ткани поджелудочной железы (нормальный для взрослых) (NB820-59244). Не могли бы вы сообщить мне, сколько белка вы рекомендуете добавлять в гель?
    • Этот лизат должен быть подготовлен и готов к загрузке в вестерн-блоттинг.Мы рекомендуем загрузить 20-40 мкг белка в лунку для использования в качестве положительного контроля.

» Моделирование и обнаружение вирусных инфекций в срезах поджелудочной железы человека

Команда: Мехди Бенкахла

Считается, что взаимодействие между предрасполагающими генами и факторами окружающей среды, такими как вирусные инфекции, может вызвать СД1. Несколько вирусов, в основном из рода Enterovirus, рассматривались как потенциальные возбудители СД1 у человека.Исследования инфекций были проведены на моделях мышей, линиях β-клеток или изолированных островках. Здесь мы рассмотрим новую модель, недавно разработанную Panzer et al., 2020. Эта новая модель состоит из живых срезов поджелудочной железы, полученных от доноров органов. Мы будем использовать их для моделирования энтеровирусных инфекций в поджелудочной железе человека от доноров, не страдающих диабетом. На этом начальном этапе мы определим базовый протокол, который вызывает инфекцию без выраженной цитотоксичности, исходя из того, что энтеровирусные инфекции в поджелудочной железе с СД1 кажутся низкодифференцированными и, возможно, хроническими, и что тяжелые острые инфекции не наблюдались даже у доноров с недавним начало T1D, будь то в случаях вскрытия nPOD или EADB.Мы заразим срезы поджелудочной железы полностью компетентным CBV3-eGFP. Срезы будут промыты, чтобы удалить любой остаточный вирус. Инфекции будут отслеживаться до тех пор, пока срезы остаются жизнеспособными и достигают низкой степени инфекции, что определяется совместным окрашиванием на VP1 и инсулин. Наш вирус CVB3-eGFP можно использовать с визуализацией живых клеток, чтобы определить, продуктивно ли β-клетки, α-клетки, δ-клетки, ацинарные клетки или резидентные макрофаги инфицированы CVB3, путем окрашивания клеточно-специфическими антителами, конъюгированными с флуорохромом.В сотрудничестве с ядром микроскопии Института иммунологии Ла-Хойи лаборатория фон Херрата с высокой точностью обнаружит вирус, помеченный eGFP. Срезы поджелудочной железы человека будут зафиксированы и совместно окрашены на инсулин, глюкагон и соматостатин. Мы определим, накапливается ли eGFP в экзокринной или эндокринной ткани и являются ли β-клетки более восприимчивыми к энтеровирусной инфекции и, следовательно, содержат больше eGFP.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Поджелудочная железа человека на чипе открывает новые возможности для изучения болезней

Поджелудочная железа человека на чипе открывает новые возможности для изучения болезней

Органоиды, выращенные в микрофлюидном устройстве, могут помочь пациентам с муковисцидозом и диабетом

Вторник, 16 июля 2019 г.

Ученые создали человеческую поджелудочную железу на чипе, что позволило им определить возможную причину частого и смертельного осложнения муковисцидоза (МВ), называемого диабетом, связанным с МВ, или CFRD.

По словам исследователей из Медицинского центра детской больницы Цинциннати, возможно также использовать небольшое двухкамерное устройство, в котором используются биоинженерные органоиды поджелудочной железы человека, для изучения причин состояний, не связанных с муковисцидозом, таких как диабет 1 и 2 типа. , которые сообщают о выводах в Nature Communications .

Однако сначала ученые хотят посмотреть, может ли их устройство помочь людям с муковисцидозом — генетическим заболеванием легких, вызванным мутацией в гене CFTR.Мутация приводит к нарушению водного и солевого баланса на поверхности клеток, что приводит к закупорке легких густой слизью.

По мере того, как люди с муковисцидозом становятся старше, они подвергаются все большему риску развития муковисцидоза, по словам Анджапараванды Нарен, доктора медицинских наук, главного исследователя исследования и директора Исследовательского центра муковисцидоза (отделение легочной медицины). Хуже всего то, что до сих пор не существовало эффективного способа изучения CFRD в лаборатории для поиска более эффективных методов лечения.

«Модели муковисцидоза на мышах не точно воссоздают диабет, связанный с муковисцидозом, в лаборатории, и было невозможно изучить заболевание на той глубине, которой мы достигли в этом исследовании, — сказал Нарен.«Наша технология очень похожа на поджелудочную железу человека и потенциально может помочь нам найти терапевтические меры для управления дисбалансом глюкозы у людей с муковисцидозом, который связан с увеличением заболеваемости и смертности».

Технология чипов in vitro может использоваться для изучения CFRD и дисбаланса глюкозы у конкретных людей с этим заболеванием, создавая потенциал для диагностики различных проявлений заболевания на индивидуальной основе. Чип может помочь оценить изменчивость показателей глюкозы у разных людей, определить корреляцию уровня глюкозы с типом мутации CFTR и протестировать низкомолекулярные вмешательства.

Разгадка головоломки CFTR

Хотя известно, что мутации в гене CFTR вызывают кистозный фиброз, их роль в CFRD неясна. Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи начали с выделения эпителиальных клеток протоков поджелудочной железы и островков поджелудочной железы, пожертвованных хирургическими пациентами.

Органоиды протоков культивировали в прозрачной двухкамерной камере, называемой микрофлюидным устройством, которая содержала специальные биохимические растворы для создания поджелудочной железы на чипе.Протоковые эпителиальные клетки культивировали в верхней камере, а островковые клетки поджелудочной железы находились в нижней камере, разделенные тонким слоем пористой мембраны, которая позволяла различным камерам взаимодействовать.

Клетки росли и разрастались в трехмерные органы поджелудочной железы, которые имитировали межклеточные коммуникации и обмен жидкостью, подобно функциям естественно развитой поджелудочной железы человека.

Когда исследователи протестировали поджелудочную железу на чипе, нарушив экспрессию гена CFTR, это нарушило межклеточную связь, обмен жидкости и негативно повлияло на эндокринную функцию.Это вызвало дефицит инсулина и воссоздало процесс заболевания CFRD, аналогичный тому, который наблюдается в поджелудочной железе человека. Исследователи заявили, что это подтверждает, что ген CFTR играет непосредственную роль в регулировании секреции инсулина и возникновении диабета у людей с муковисцидозом.

Микрожидкостные устройства существуют с 1979 года. Но инновации в их конструкции и функциональности, особенно с появлением органоидной технологии, теперь позволяют исследователям биоинженерно создавать ткани человеческих органов и имитировать функции естественных органов в лабораторных условиях.

Следующие шаги

Исследовательская группа, в которую входят первый автор исследования и научный сотрудник Кью Шик Мун, доктор философии, теперь будет использовать устройства в пилотном исследовании для тестирования одобренных FDA лекарств, которые модулируют экспрессию гена CFTR. Цель будет заключаться в том, чтобы определить, насколько хорошо различные препараты CFTR могут замедлить или обратить вспять симулированную в лаборатории CFRD.

Также сотрудничал соавтор исследования Джейми Натан, доктор медицинских наук, хирургический директор Центра ухода за поджелудочной железой в Детской больнице Цинциннати.

Финансовая поддержка исследования была частично предоставлена ​​Национальным институтом здравоохранения (DK080834, DK093045, P30DK117467) и Фондом муковисцидоза (MUN18F0, NAREN14XX0).

Развитие поджелудочной железы человека от передней кишки до эндокринной функции | Диабет

К тому времени, когда беременность может быть подтверждена биохимически (т. е. после явной задержки менструации), эмбрион обычно развивается в течение 3 недель или дольше. Таким образом, в рамках одобренных с этической точки зрения программ доступа к человеческому материалу в результате социального или добровольного прерывания беременности невозможно исследовать гаструляцию и очень раннюю наследственную приверженность (35).После этого можно провести потенциальное сравнение с ранними событиями у модельных видов, хотя такие сообщения о тканях человека встречаются редко. Это исследование было направлено на описание развития поджелудочной железы человека вплоть до эндокринной детерминации включительно, после чего в других отчетах было подробно описано появление NEUROG3 и последующее развитие островков (16–23). Цель состояла в том, чтобы дополнить данные, полученные на моделях мышей и цыплят (5–8), и предоставить определяющие характеристики ранней поджелудочной железы человека, чтобы соответствовать растущей потребности в оценке стволовых клеток человека, дифференцированных в разные точки на пути к панкреатическому β- клеточная судьба (2,4) (таблица 1 и рис.7).

После гаструляции самым ранним событием формирования паттерна, ведущим к развитию поджелудочной железы, является исключение SHH из дорсальной энтодермы, где он контактирует с хордой. Первоначально это было описано у кур и частично опосредовано передачей сигналов активином от хорды (10). У эмбрионов человека непосредственно перед 3-й неделей развития (CS10) степень исключения SHH соответствовала картированию судеб у кур, которое продемонстрировало, что дорсальная часть поджелудочной железы состоит из клеток энтодермы, происходящих между третьим и девятым сомитами (6). ).Дополнительное формирование панкреатической энтодермы происходит от сосудов. У мышей и кур дорсальная аорта индуцирует развитие поджелудочной железы и, в частности, способствует экспрессии инсулина в дорсальной энтодерме поджелудочной железы (11). Это происходит до отделения панкреатической энтодермы от двух аорт промежуточной внутренностной мезодермой (36). На уровне AIP парная дорсальная аорта не контактирует с дорсальной энтодермой, что, возможно, объясняет, почему ранняя фаза эндокринной дифференцировки не проявляется в этом месте у человеческих эмбрионов при обнаружении инсулина, глюкагона или NEUROG3.GATA4 не обнаруживался в передней кишке при CS10 (когда он был надежно обнаружен в развивающемся сердце человека; данные не показаны), что было неожиданно, поскольку он является одним из ключевых факторов закрытия кишечника у мышей (37,38). У мышей Sox17, как сообщается, отсутствует в передней кишке на e8.5 (39) или колокализован с Pdx1 в вентральной энтодерме, прежде чем стать ограниченным первичным желчным пузырем на e10.5 (40). Это последнее исследование соответствует нашим данным по эмбрионам человека при CS12 (29–31 dpc) и по эмбриональному желчному пузырю при CS13 (30–33 dpc).Однако до этого SOX17 также обнаруживался в SHH-отрицательных клетках дорсальной части передней кишки на CS10 (что соответствует e8–8,5; дополнительная таблица 2) на уровне AIP (рис. 1F) и более краниально (дополнительная рис. 2).

Приобретение мультипотентных панкреатических предшественников является ключевым шагом в дифференцировке человеческих ESC/IPSCs в панкреатические β-клетки (1,2,4). Из исследований, в основном на мышах, несколько факторов транскрипции являются критическими для установления и пролиферации мультипотентных панкреатических предшественников, включая Pdx1, Ptf1a, Sox9, Mnx1 и Foxa2 (5-8,41).У эмбрионов человека надежное обнаружение PDX1 первоначально сопровождалось только очень слабым обнаружением SOX9 в предполагаемой панкреатической энтодерме, которая с помощью CS12 (29–31 dpc) также экспрессировала GATA4, SOX17 и FOXA2. Недавние данные на мышах показали, что факторы Gata необходимы, по крайней мере, частично для соответствующей экспрессии Pdx1 (25), если не для ее инициации (26). После этого SOX17 был потерян из зачатков поджелудочной железы, SOX9 был четко обнаружен, и впервые проявился NKX6.1. Из наших обследований в течение следующих 2 недель этот профиль PDX1, SOX9, NKX6.1, и FOXA2 будут различать мультипотентные панкреатические предшественники в протоколах дифференцировки ESC/IPSC человека (без NKX6.1 комбинация FOXA2, SOX9 и слабого обнаружения PDX1 может указывать на клетки внепеченочных желчных протоков) (Fig. 7). Ранее о NKX6.1 сообщалось только в поджелудочной железе человека с началом дифференцировки β-клеток (18). Неожиданным отличием от исследований на мышах было отсутствие панкреатического NKX2.2 у эмбрионов человека до эндокринной дифференцировки. Хотя Nkx2.2 присутствует в мультипотентных предшественниках у мышей (14), наши данные согласуются с тем, что он необязателен для развития панкреатических предшественников, но необходим для образования β-клеток (14, 15) (табл. 1).Эндокринная детерминация благодаря ядерному обнаружению NEUROG3 в центральных эпителиальных клетках поджелудочной железы начинается в конце эмбрионального периода и тесно коррелирует с появлением фетальных β-клеток, содержащих инсулин. Исходя из наших данных здесь и предыдущих наблюдений (17,18,20,23), обнаружение NEUROG3 в дифференцирующихся ЭСК/ТПСК человека должно коррелировать с потерей SOX9 и последующим обнаружением ядерных NKX2.2, NKX6.1, PDX1, и ИСЛ1.

Наши данные показывают, что фазы развития поджелудочной железы у мыши и человека одинаковы, с разграничением доменов поджелудочной железы в вентральной и дорсальной части передней кишки, формированием зачатков и ростом с последующей дифференциацией отдельных линий поджелудочной железы (5–8) .Однако между двумя видами очевидны различия во времени. Это не просто отражение более продолжительной беременности человека, потому что эмбриогенез можно сравнивать непосредственно между видами (дополнительная таблица 2). У эмбрионов человека PDX1 был обнаружен только после того, как энтодерма была отделена от хорды и аорты (e) мезенхимой. У мышей это происходит раньше (e8.5-8.75, 10 пар сомитов), в то время как дорсальная передняя кишка все еще контактирует с этими структурами (42) (эмбрион человека CS10 на рис. 1, у которого отсутствовал PDX1, уже содержал 11 пар сомитов).Профили факторов транскрипции также медленно разрешались во время ацинарной дифференцировки. У мышей Gata4-позитивные ацинарные клетки возникают из мультипотентных предшественников, которые экспрессируют Pdx1, Hnf1b, Ptf1a, Sox9 и Nkx6.1 (5-8,41). Коммитирование этих клеток с исключением Nkx6.1 и Sox9 в основном завершается к e14–e14.5 (13, 28, 29, 33), что примерно соответствует CS19 (45–47 dpc). Однако в поджелудочной железе человека эти периферические GATA4-позитивные клетки единообразно обладали NKX6.1 и SOX9 при CS19 и, по крайней мере, в течение еще одной недели развития (CS21 [49–52 dpc], когда они также содержали CPA1).Экспрессия GATA4 все еще частично перекрывалась с экспрессией SOX9 при 10 wpc. Только к 14 wpc профили экспрессии для GATA4 и SOX9 полностью разрешились до ацинарных и центроацинарных популяций, соответственно. Т.о., дифференцирующиеся человеческие ESC/IPSCs, которые, согласно развитию мышей, по-видимому, обладают смешанными профилями транскрипционных факторов, на самом деле все еще могут представлять нормальное развитие человека, а не аберрантный тип клеток.

Таким образом, наши данные не подтверждают раннюю фазу эндокринной дифференцировки у эмбрионов человека, аналогичную первичному переходу во время развития мыши, и мы не наблюдали NKX2.2 в популяции панкреатических предшественников до эндокринной детерминации. Вместо этого текущие данные обеспечивают комбинации факторов транскрипции непосредственно в тканях человека, которые могут описывать различные типы клеток и стадии раннего развития поджелудочной железы человека (Fig. 7). Мы ожидаем, что этот комбинаторный подход с использованием коммерческих реагентов поможет в характеристике клеток, дифференцированных in vitro от ЭСК/ИПСК человека к β-клеткам поджелудочной железы.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.