High-Throughput Production of Pancreatic Islet Spheroids with a Core-Mantle Architecture for the Treatment of Type I Diabetes in Mice.

چکیده اصلی

A large population suffers from diabetes worldwide. Type I diabetes mellitus results in insulin-deficient hyperglycemia, causing serious health issues. Pancreatic islet transplantation is a promising way to treat type I diabetes. It remains a challenge to obtain the islet spheroid with a core-mantle architecture similar to that of rodent pancreatic islets in vivo. We demonstrate a methodology to produce islet spheroids composed of β and α cells with a core-mantle architecture based on the magneto-Archimedes effect in a high-throughput manner. The core-mantle islet spheroid (CMIS) shows a more sensitive glucose stimulation response and better insulin secretion performance than the mixed islet spheroid at high-glucose conditions, as indicated by the relative mRNA expression levels. The high-throughput toxicity tests on immunosuppressive drugs using CMIS (β:α = 7:3) indicate that mycophenolate mofetil exhibits a less negative effect on cell viability and insulin secretion than rapamycin and tacrolimus. The CMIS (β:α = 7:3) exhibits a better therapeutic effect in treating diabetic mice after transplantation than the other types of islet spheroids, which holds great potential in the clinical treatment of diabetes. The proposed versatile methodology for core-mantle islet spheroids paves the path for fabricating spatially coded tissues with a complicated architecture in the organoid field.

ترجمه فارسی چکیده

بسیاری از افراد در سراسر جهان از دیابت رنج می‌برند. دیابت نوع ۱ منجر به هیپرگلیسمی کم‌انسولین می‌شود که مشکلات جدی سلامتی ایجاد می‌کند. پیوند لوزالمعده امیدوارکننده‌ای برای درمان دیابت نوع ۱ است. با این حال، به دست آوردن سلول‌های کیست‌مانند لوزالمعده با معماری هسته-پوسته مشابه آن‌ها در بدن موش‌ها چالش باقی مانده است. ما روشی را برای تولید سلول‌های کیست‌مانند لوزالمعده متشکل از سلول‌های بتا و آلفا با معماری هسته-پوسته بر اساس اثر مگنتو-آرخیمیدس در مقیاس بالا نشان دادیم. سلول‌های کیست‌مانند لوزالمعده هسته-پوسته (CMIS) پاسخ به تحریک گلوکز حساس‌تری و عملکرد ترشح انسولین بهتری نسبت به سلول‌های کیست‌مانند لوزالمعده مخلوط در شرایط گلوکز بالا نشان دادند. تست‌های سمیت با فرکانس بالا روی داروهای ایمونوساپرسیو با استفاده از CMIS (بتا:آلفا = 7:3) نشان داد که میکوفنولات مفتیدیل اثر منفی کمتری بر زنده‌مانی سلول و ترشح انسولین نسبت به راپامایسین و تاکرولیومus دارد. CMIS (بتا:آلفا = 7:3) اثر درمانی بهتری در درمان موش‌های دیابتی پس از پیوند نسبت به سایر انواع سلول‌های کیست‌مانند لوزالمعده نشان داد که پتانسیل بالایی در درمان بالینی دیابت دارد. روش متفاوت پیشنهادی برای سلول‌های کیست‌مانند لوزالمعده هسته-پوسته، مسیر را برای ساخت بافت‌های کدگذاری مکانی با معماری پیچیده در زمینه اورگانوئیدها فراهم می‌کند.

متن کامل اصلی