内分泌研究-应用案例
《Nature Communications 》丨哈佛大学团队揭示干细胞胰岛缺氧存活难题，改善缺氧条件下人类干细胞衍生胰岛的细胞适应性
发布时间：2026-02-05
2025年5月，美国哈佛大学的团队发表题为“Improving cellular fitness of human stem cell-derived islets under hypoxia”的研究论文。文章通过将干细胞衍生胰岛置于缺氧环境，结合细胞功能检测、基因表达分析及关键基因验证，探究缺氧对 β 细胞的影响及调控机制，发现缺氧会导致 β 细胞特性与代谢功能下降，其机制与早期反应基因（EGR1、FOS、JUN）表达降低及下游 β 细胞转录因子下调相关；进一步鉴定出缺氧环境中维持 β 细胞功能的关键基因 EDN3，证实其可通过调控 β 细胞成熟、葡萄糖感知与调节相关基因，在缺氧条件下保护 β 细胞特性与功能。该研究明确了缺氧影响干细胞衍生胰岛功能的分子机制，为改善 1 型糖尿病细胞疗法疗效提供了新的理论依据和潜在干预策略。
文章采用单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）技术探究低氧环境对干细胞来源胰岛（SC-islets）的影响。将干细胞来源胰岛分别置于 21%、5% 和 2% 氧浓度条件下培养 2 周和 4 周，研究发现在常氧条件（21% O₂）下，高表达胰岛素（INS）和 NKX6.1 的细胞（即高胰岛素表达型 SC-β 细胞，SC-β INShigh）占内分泌细胞总数的 51%；而随着氧浓度降低，该细胞群占比显著下降, 在 5% 氧浓度条件下，培养 2 周和 4 周时其占比均降至 17%；在 2% 氧浓度条件下，培养 2 周和 4 周时占比进一步降至 3%。
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