DOI:10.1016/j.gene.2020.145333
長期以來，組織工程相關技術一直被用于改善糖尿病治療方法的各種要素，以達到更好的療效。所合成的構建體包括具有適當降解速率的聚合物支架，其可產生與身體相容的組分，以及能夠充分產生胰島樣細胞的多能細胞。在這項研究中，通過靜電紡絲法制備了PHBV納米纖維。在確認其三維結構、纖維尺寸和無毒性后，以組織培養聚苯乙烯（TCPS）為對照，對誘導多能干細胞（iPSCs）在PHBV納米纖維上生長期間的胰島素生成細胞（IPC）分化潛能進行了評估。SEM分析證實了所制備支架的3D納米纖維結構。與TCPS上培養的細胞相比，PHBV納米纖維上培養的iPSCs的存活率顯著提高，這是納米纖維無毒性的證據。此外，與TCPS上培養的細胞相比，PHBV納米纖維上分化的iPSCs中的胰島素和C肽分泌水平明顯升高。此外，基因轉錄水平和翻譯結果顯示，在PHBV納米纖維上生長的IPC分化iPSCs中，胰島素、Glut-2和Pdx-1基因以及胰島素蛋白明顯高于在TCPS上生長的細胞。綜上所述，這些結果超出了以往的報道數據，表明iPSCs-PHBV作為一種有前途的細胞-共聚物結構，有望用于糖尿病患者的胰腺組織工程治療中。
圖1.人iPSCs菌落在滅活的飼養層上生長一周后的照片（A），在分化培養基下生長三周后產生的胰島樣團簇的照片（B）。使用掃描電子顯微鏡（SEM）對所制備的支架進行結構和形態評估：PHBV納米纖維支架在兩種放大倍數（C和D）下的SEM圖像。
圖2.在分化培養基下人誘導多能干細胞（iPSCs）在PHBV納米纖維支架上生長的兩種放大倍率（A和B）SEM圖像。使用MTT分析法評估所制備納米纖維支架的生物相容性：在基礎培養基下于21天內在PHBV納米纖維支架和組織培養聚苯乙烯（TCPS）上生長的人誘導多能干細胞（iPSCs）的活性分析，*p＜0.05和**p＜0.01（C）。
圖3.使用基因表達對在2D和3D底物上培養的人誘導多能干細胞（iPSCs）的IPC分化潛能進行評估：在分化培養基下的第21天，由實時RT-PCR獲得的在PHBV納米纖維支架和組織培養聚苯乙烯（TCPS）上生長的人iPSCs中pdx-1、胰島素和Glut2基因的結果，*p＜0.05和**p＜0.01。
圖4.使用功能性分泌測定法對在2D和3D底物上培養的人誘導多能干細胞（iPSC）的IPC分化潛能進行評估：在分化培養基下的第21天，在PHBV納米纖維支架和組織培養聚苯乙烯（TCPS）上生長的人誘導多能干細胞（iPSCs）對5.5-25mM不同葡萄糖濃度響應的胰島素和C肽分泌測量結果，*p＜0.05和**p＜0.01。
圖5.使用免疫細胞化學（ICC）對在2D和3D底物上培養的人誘導多能干細胞（iPSCs）的胰島素蛋白表達進行評估：在分化培養基下的第21天，由免疫細胞化學（ICC）獲得的在PHBV納米纖維支架（D）和組織培養聚苯乙烯（TCPS）（B）上生長的人誘導多能干細胞（iPSCs）中胰島素蛋白的結果。還對TCPS（A）和PHBV（C）組的細胞核進行了DAPI染色。使用Image-J軟件量化的ICC圖像（E），*p＜0.05和**p＜0.01。
微信二維碼
