Hodowla narządów dostarcza użytecznego modelu, który wypełnia luki między złożonymi, ale bardzo istotnymi badaniami in vivo, a wygodną, ale przybliżoną symulacją modeli linii komórkowych. W przypadku trzustki nie ma linii komórkowej idealnie równoważnej przodkom trzustki, chociaż istnieją transformowane linie komórkowe symulujące komórki endokrynne i zewnątrzwydzielnicze. Dorosła cała trzustka nie może być hodowana; Izolowane wyspy wydzielnicze mogą być utrzymywane przez kilka tygodni bez proliferacji komórek, a wycinki tkanek mogą być przechowywane in vitro przez kilka godzin 5. Posiew zarodkowej trzustki jest szeroko stosowany nie tylko do badania jej rozwoju, ale także do badania interakcji nabłonkowo-mezenchymalnych 4,6,7, do obrazowania procesów 8 lub do chemicznego ingerowania w nie 9. Stosowane są głównie dwie metody hodowli narządów: pierwsza polega na hodowli pąków trzustki na płytkach pokrytych fibronektyną 2, co jest wygodne do celów obrazowania; Drugą opcją jest hodowla narządów na filtrach na granicy faz powietrze-ciecz 3,4, co najlepiej zachowuje morfogenezę. Chociaż metody te są bardzo przydatne, prowadzą do pewnego stopnia spłaszczenia; Ekspansja komórek progenitorowych jest bardzo ograniczona w porównaniu z normalnym rozwojem, a populacja wyjściowa jest złożona i obejmuje wszystkie typy komórek trzustki i komórek mezenchymalnych.
Zdolność do hodowli i ekspansji rozproszonych komórek pierwotnych jest cenna dla badania powiązań między liniami i odkrywania wewnętrznych właściwości izolowanych typów komórek 10. Sugiyama i wsp. 11 mogli utrzymać przodków trzustki i endokrynologiczne komórki progenitorowe, które zachowywały pewne cechy funkcjonalne przez 3-5 dni w hodowli na nioskach żywiących. Trzustonosfery, podobne do neurosfer 12 i mammosfer 13, zostały rozszerzone z dorosłych wysp trzustkowych i komórek przewodowych, chociaż natura komórek progenitorowych / komórek macierzystych, które generują te sfery, nie jest jasna. Ponadto, w przeciwieństwie do rozwoju fizjologicznego, w trzustosferze znajdowały się neurony 14,15. Niedawno wyprodukowano również kule z embrionalnych przodków trzustki 16,17 i regenerującej się trzustki18 z dobrą ekspansją progenitorów i późniejszym różnicowaniem, ale nie udało im się zrekapitulować morfogenezy.
Modele 3D z rozproszonych i często zdefiniowanych komórek, które samoorganizują się w zminiaturyzowane narządy, ostatnio rozkwitły i symulują rozwój lub dorosły obrót wielu narządów, takich jak jelito 19,20, żołądek 21, wątroba 22, prostata 23 i tchawica 24. W niektórych przypadkach morfogeneza i różnicowanie rozwoju zostały zrekapitulowane w 3D z komórek ES, jak ma to miejsce w przypadku miseczek nerwu wzrokowego 25, jelita 26 lub mózgu 27.
Tutaj opisujemy metodę rozszerzania zdysocjowanych multipotencjalnych komórek progenitorowych trzustki w rusztowaniu 3D Matrigel, gdzie mogą się różnicować i samoorganizować.