研究发现,这种共培养体系有利于维持肝和胰岛类器官的活性,并促进肝和胰岛类器官的分泌功能增强,提高器官特异性的功能基因和蛋白表达。转录组分析显示,该体系中肝类器官P450酶代谢通路和胰岛类器官中的糖酵解/糖异生通路表达升高,提示这种体系有助于提升肝和胰岛类器官的糖调控功能。
后续,糖耐量试验结果显示,在进餐后血糖浓度条件作用下,肝脏类器官对糖的利用率升高,胰岛类器官的糖刺激后胰岛素分泌功能增强。当进一步施加高糖浓度条件后,肝和胰岛类器官出现明显的线粒体损伤和葡萄糖转运功能下降等异常改变。结果提示,这种肝—胰岛类器官互作体系可反映类似人体生理和病理情况下的血糖调控特点,并模拟2型糖尿病的主要病理特征。团队进一步在该体系中加入常用降糖药二甲双胍,显示该药物可明显改善由高糖条件引起的肝和胰岛病理损伤,提示这种新型类器官互作芯片体系在疾病模拟和药物评价等方面的可行性和应用前景。