專案詳細資料
說明
糖尿病是一種慢性内分泌疾病,病人會有高血糖徵狀。因為胰臟捐贈者稀少,學者較少有機會從人體 取得胰島細胞球進行糖尿病之成因、藥物與細胞治療等研究,取而代之從實驗動物(主要為大小鼠)身 上取得胰島細胞球作為研究工具。然而,胰島細胞在體外培養無法存活超過一週,且因分離技術之限 制,學者需要犧牲大量動物方可取得足量胰島細胞球供研究,這些原因皆限制了糖尿病研究之發展。 雖然實驗動物大量使用於藥物開發以及生醫器材評估上,學界已有廣泛的共識朝減量並往開發實驗 動物替代物方向發展。近期組織工程所培育出來的三維微組織(microtissue)或是類器官(organoid)已被 提議用在取代實驗動物。過去部分研究也曾嘗試利用懸浮培養等方式培養出胰島beta-細胞團塊作為 糖尿病研究使用,然而胰島細胞球主要由alpha-、beta-以及delta-三種細胞組成,這三種細胞有特殊 之排列結構,且細胞間會透過細胞連結蛋白通道而互相調控,因此單由beta-細胞組成之團塊其生理 表現並無法模擬正常胰島細胞球。在本計晝中,我們將以組織工程模式利用微模組基材培育含有 alpha-, beta-以及delta細胞,且具葡萄糖刺激回應性之仿生胰島細胞球。 第一年 大鼠胰島alpha-、beta-以及delta-三種細胞以不同細胞比例、密度與時間共養於不同表面改質/接枝之 微模組基層,以產生帶有三種細胞之三維仿生胰島細胞球。仿生胰島細胞球的大小、數目、存活率、 細胞活性、调亡、細胞種類分佈以及細胞連結通道蛋白(gap junction protein connexin; tight junction protein zona occludens 1, ZO-1)等將配評估。 第二年 組織工程仿生胰島細胞球之基因表現、生理特性以及功能將被評估,我們將建立一個周流系統以測試 仿生胰島細胞球對葡萄醣刺激的回應。此外,我們將利用核糖核酸干擾(RNAi)阻斷細胞連結通道蛋 白,以分析三種細胞間通訊與胰島素分泌之調控,並與單含有beta-細胞之細胞球與活體所分離出的 新鮮胰島細胞球做比較。 第三年 仿生胰島細胞球將被包埋於含有外分泌腺之水膠基質中,以培育組織工程胰臟。胰島内分泌細胞之基 因表現、升醣素、胰島素之分泌與外分泌腺的作用將被探討與評估。我們更將進一步使用動物模式驗 證本組織工程胰臟對於糖尿病動物血醣之調控,並作為後續糖尿病細胞治療之基礎。 本計晝目地為培育含有alpha-、beta-以及delta-三種細胞之具葡萄糖刺激回應性組織工程仿生胰島細 胞球,取代實驗動物以供糖尿病細胞研究、藥物篩選、ex vivo模式、或其他生物醫學運用。此外,這 些仿生胰島細胞球更可用於糖尿病寵物細胞治療之細胞來源。我們預期本仿生胰島細胞球將可促進 增進糖尿病與生醫研究之發展。
狀態 | 已完成 |
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有效的開始/結束日期 | 8/1/16 → 7/31/17 |
Keywords
- 糖尿病
- 微模組基材
- 組織工程胰島
- 葡萄糖刺激回應性
- 細胞治療
指紋
探索此專案觸及的研究主題。這些標籤是根據基礎獎勵/補助款而產生。共同形成了獨特的指紋。