幹細胞に由来するヒト膵島の機能、代謝、および転写の成熟

ヒト多能性幹細胞に由来する膵島細胞の移植は、糖尿病の有望な治療法である。幹細胞由来の膵島（SC-islet）は作製法が進歩しているが、その機能的特性の詳細な評価は行われていない。今回我々は、最適化されたプロトコルを用いて機能的に成熟したSC-isletを作製し、成人の初代膵島に対する包括的なベンチマーク評価を行った。グルコース刺激による二相性のインスリン分泌は、in vitroでの成熟中に細胞構築学的再編成およびα細胞の増加に伴って発達した。SC-isletは電気生理学的特性、シグナル伝達、およびエキソサイトーシスが成人の膵島と類似していた。解糖およびミトコンドリアのグルコース代謝は異なるが、グルコース応答性のインスリン分泌が実現した。in vitroおよびマウスでの6か月間の生着中のSC-isletの単一細胞トランスクリプトミクスは連続的な成熟の軌跡を示し、初代膵島に酷似した転写景観に到達した。SC-isletの成熟に関する今回の徹底的な評価はその高度な機能性を明らかにし、糖尿病の理解および克服に向けた今後の取り組みでの利用を支持している。