应用案例（类器官培养仪-HUMIMIC）：人胰岛和肝脏类器官在芯片上的功能串联共培养：一种新的人2型糖尿病体外模型

我们迫切需要研究疾病和药物治疗效果的人体体外生理模型作为更相关的工具，以确定新的药物靶点和治疗方法。我们开发了一种基于胰岛素和葡萄糖调节的人胰岛-肝脏串联共培养的微流控双器官芯片模型。我们已经建立了一种有力的人胰岛和肝脏类器官串联共培养的方法，在无胰岛素的培养基中维持功能长达15天。在不同的葡萄糖耐受实验中，胰岛在葡萄糖负荷下释放胰岛素，证实了功能串联促进了肝脏对葡萄糖的吸收。串联培养维持餐后循环中的葡萄糖浓度，而两种单独培养的类器官中葡萄糖水平保持偏高。因此，分泌到循环中的胰岛素刺激了肝脏类器官对葡萄糖的摄取，而后者，在没有胰岛素的情况下，并没有有效地消耗葡萄糖。随着葡萄糖浓度的降低，胰岛素分泌减少，表明肝脏和分泌胰岛素的胰岛之间存在一个功能反馈回路。最后，实验室间验证了稳定性和重现性。该模型的进一步发展，使用诱导糖调节受损的工具，应该提供一个独特的体外系统模拟人类2型糖尿病。