哥本哈根大学的研究人员应用了分析道路系统和河流的方法，研究了在小鼠中运输消化酶的导管胰腺网络的形成。该网络类似于道路网络的结构和河流的形成模式。新的结果可以帮助研究人员更好地了解囊性纤维化等疾病。

当河流形成并分支成较小的溪流时，那些电流最强的河流会扩张，而其他河流会干涸并最终消失。哥本哈根大学健康与医学科学院的研究人员与尼尔斯玻尔研究所的物理学家合作，研究人体器官的形成也是如此。他们研究了小鼠胚胎中的胰腺，并研究了器官从胚胎阶段到小鼠出生的过程。新的研究成果已发表在PLOS Biology的科学期刊上。功能良好的胰腺对于消化食物的能力至关重要。器官产生的酶有助于身体消化和吸收营养。酶通过管道网络导入肠道。这是研究人员研究和分析的这个网络的形成。他们用来分析器官不同发育阶段的方法最初是为分析道路和河流网络而设计的。

“我们发现，尽管胰腺的形状因小鼠而异，但在特定的发育阶段，胰腺的网络在老鼠的网络中是相同的。在早期发育阶段，管道网络类似于城市中的道路网络，从一个地方到另一个地方很容易，你可以走几条路到达同一个目的地。一切都以多余的方式连接。很方便，但一切都需要付出代价。这意味着你必须保持很多道路。““在开发结束时，网络的结构在向肠道输送消化酶方面更加经济和优化。流经胰腺网络到十二指肠的流体流动导致最大流量的管道扩张诺曼底基金会干细胞生物学中心(DanStem)的共同作者Anne Grapin-Botton教授说：“就像河床的形成一样，不必要的东西被消除了”。

研究人员使用荧光抗体对管道网络进行着色，以监控网络的发展并了解管道的连接方式。这向研究人员揭示，早期的胰腺开始练习和准备分娩。除其他事项外，器官通过“测试运行”和通过网络发送分泌物来做到这一点。“我们的研究显示，已经处于胎儿阶段的器官如何能够准备其形态和结构，使其在出生后能够以最佳方式工作。器官的”测试运行“使得优化网络成为可能。管道确保最有效的酶输送到肠道。我们在胰腺中发现的过程也可能与唾液腺等其他类似器官有关，“Grapin-Botton教授说。

这种胰腺的新知识也可以使人们更好地理解和开发涉及导管网络异常形成的疾病的治疗方法。这种情况见于遗传性疾病囊性纤维化患者，其中每年约有15名儿童在丹麦出生。这种因人而异的疾病会阻止胰腺中的酶到达肠道，因为网络不能正常工作。“我希望这种对器官如何形成这些管道网络的理解将使我们能够发现影响胰腺的疾病是如何出现的。例如囊性纤维化。患有某些类型糖尿病的患者也会在胰腺和其他器官中出现囊性或扩大的导管例如肾脏和肝脏。这项研究是朝着更好地理解扩大的导管与糖尿病之间联系的方向迈出的一步，“Grapin-Botton教授说。