Endokrine Zellcluster während der menschlichen Pankreasentwicklung

Die Entwicklung effizienter, reproduzierbarer Protokolle für die gezielte in vitro-Differenzierung von menschlichen embryonalen Stammzellen (hES) zu insulinproduzierenden Beta-Zellen wird erheblich von einem besseren Verständnis des zeitlichen und räumlichen Expressionsprofils wichtiger instructiver Faktoren profitieren, die an der Bildung menschlicher endokriner Zellen beteiligt sind. Menschliche fötale Pankrease von 7 bis 21 Wochen Gestationsalter wurden nach Einwilligung unmittelbar nach Schwangerschaftsbeendigung gesammelt und verarbeitet für Immunfärbung, in situ-Hybridisierung und Echtzeit-RT-PCR-Expressionsanalysen. Insel-ähnliche Strukturen erscheinen ab etwa Woche 12 und, im Gegensatz zur gemischten Architektur, die in adulten Inseln beobachtet wird, werden fötale Inseln zunächst überwiegend durch aggregierte insulin- oder glucagon-exprimierende Zellen gebildet. Der untersuchte Zeitraum (7-22 Wochen) fällt mit einer Abnahme der Proliferation und einer Zunahme der Differenzierung der Vorläuferzellen, dem Beginn der NGN3-Expression und dem Auftreten differenzierter endokriner Zellen zusammen. Die vorliegende Studie bietet eine detaillierte Charakterisierung der Inselbildung und der Expressionsprofile wichtiger intrinsischer und extrinsischer Faktoren während der menschlichen Pankreasentwicklung. Diese Informationen sind hilfreich für die Entwicklung effizienter Protokolle, die eine gezielte in vitro-Differenzierung von hES-Zellen zu insulinproduzierenden Zellen ermöglichen.