研究人員開發(fā)了一種可重復(fù)的方法 用于從多能干細(xì)胞中創(chuàng)建多細(xì)胞微型肝臟類器官
人體肝臟是涉及多種功能的重要器官。由于患者對(duì)肝病的易感性差異很大,東京醫(yī)科大學(xué)(TMDU)和辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)療中心(CCHMC)的研究人員已經(jīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)模型肝臟系統(tǒng),可以個(gè)性化用于疾病建模和藥物發(fā)現(xiàn)。
在一項(xiàng)將于8月發(fā)表在細(xì)胞代謝中的研究中,包括TMDU在內(nèi)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種建立多細(xì)胞人肝臟類器官(微型肝臟)的方法,該方法包含不同的肝細(xì)胞類型,顯示肝臟組織特征,直至基因和蛋白質(zhì)量表。他們能夠在20天內(nèi)通過組合從多能干細(xì)胞(PSC)建立的不同活躍生長(zhǎng)的細(xì)胞類型來創(chuàng)建肝臟,這些細(xì)胞類型可以轉(zhuǎn)化為幾乎任何細(xì)胞類型。
重要的是,研究人員能夠在這些類器官中引發(fā)一種稱為脂肪性肝炎的肝臟疾病,脂肪的積累和炎癥蛋白的表達(dá)增加證實(shí)了這一點(diǎn)。另外,這些患病的類器官顯示出增加的纖維化(組織瘢痕)指標(biāo)水平。
“使用原子力顯微鏡,我們還測(cè)量了類器官的剛度,這反映了肝纖維化的嚴(yán)重程度,”作者Shodai Togo說。“在這種器官模擬模型中引發(fā)疾病癥狀的能力將提高我們對(duì)疾病發(fā)展和潛在原因的理解,并將允許安全的藥物測(cè)試。”
在另一項(xiàng)令人興奮的成就中,研究人員還設(shè)法使用患有Wolman病的患者的PSC建立了病態(tài)的肝臟類器官。
“這些患者缺乏參與分解脂肪物質(zhì)的酶,導(dǎo)致包括肝臟在內(nèi)的各種器官中的脂肪堆積,”共同作者Rie Ouchi說。“然后,我們研究了治療這些病態(tài)類器官的方法,并成功地使用兩種不同的方法來緩解疾病癥狀。”
由于目前對(duì)Wolman病的治療非常昂貴,這種新的研究模型有望促進(jìn)新的和更實(shí)惠的治療方法的發(fā)現(xiàn)。該實(shí)驗(yàn)成功還表明可以使用該方法對(duì)其他疾病進(jìn)行建模。
正如第一作者Takanori Takebe所解釋的那樣,“這種新穎且可重復(fù)的碟內(nèi)策略為精確調(diào)查患者特異性疾病機(jī)制和利用患病人體肝臟類器官發(fā)現(xiàn)有效治療方法鋪平了道路。”
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