新方法創(chuàng)造了無限的腎臟前體細胞供應

索爾克研究所的科學家們發(fā)現(xiàn)了不老的圣杯——至少在一種人類腎臟前體細胞中是這樣。以往維持所謂腎元祖細胞培養(yǎng)的嘗試常常失敗，因為這些細胞要么死亡，要么逐漸喪失其發(fā)育潛力，而不是停留在醫(yī)學上更有用的前體狀態(tài)。

但是通過使用三維培養(yǎng)和一種新的支持分子混合物，Salk的研究人員已經(jīng)成功地在細胞發(fā)育的早期將其懸浮起來。這種早期的腎細胞可以用來培養(yǎng)替代腎組織，以便研究該器官和治療疾病。

索爾克基因表達實驗室教授胡安•卡洛斯•伊茲皮蘇亞•貝爾蒙特表示:“我們?yōu)槿绾沃圃旌途S持無限數(shù)量的前體細胞提供了一個原理證明。”“這些細胞的供應可能是在實驗室中培養(yǎng)功能器官的一個起點，也可能是開始將細胞療法應用于存在功能缺陷基因的腎臟的一種方式。”該研究于2016年8月25日發(fā)表在《干細胞》雜志上。

至少在人類中，腎元祖細胞通常只存在于胚胎發(fā)育的一個短暫階段。這些細胞繼續(xù)形成腎元，腎的功能單位，負責過濾血液和排泄尿液。但是成人在損傷或疾病后沒有剩余的npc來生長新的腎組織。科學家們相信，在實驗室中生成npc將為研究腎臟發(fā)育并最終治療腎臟疾病提供一種新方法。

此前，其他科學家小組已經(jīng)使用誘導多能干細胞(iPSCs)來制造類似于nc的細胞。“這些方法需要很長時間，很難分離出純?nèi)巳?，而npc樣細胞仍然是短暫的，”Izpisua Belmonte實驗室的研究員、這篇新論文的第一作者之一李仲偉(音)說。在這些情況下，NPCs通常以幾天的時間成熟為成年腎細胞，沒有穩(wěn)定的祖細胞群可供研究。

首先研究直接從小鼠胚胎中分離出來的npc, Izpisua Belmonte、Li和他的同事們致力于開發(fā)方法，使npc保持其通常短暫的祖狀態(tài)。他們發(fā)現(xiàn)，如果他們將這些細胞保存在三維培養(yǎng)皿中，而不是扁平培養(yǎng)皿中，并使用一種新的信號分子混合物，他們可以將這些npc保存15個月以上。他們接著指出，當細胞被轉移到新的環(huán)境中時，就可以在實驗室或移植到動物體內(nèi)，誘導它們發(fā)展成類似于腎元的功能性結構。

接下來，研究小組使用人類胚胎npc和干細胞生成的npc來調(diào)整人類使用的協(xié)議。同樣，他們能夠長期維護npc。

“我們研究中使用的3D培養(yǎng)策略可以潛在地應用于其他譜系祖細胞，以有效地形成組織器官，”Salk研究助理、共同第一作者Wu Jun說。

除了再生療法代替生病的器官,科學家們補充說,npc可以用來在實驗室模型疾病。通過引入疾病相關基因突變的細胞,研究人員可以研究疾病的發(fā)病和進展和獲得新的見解的疾病以及屏幕和發(fā)現(xiàn)新的治療藥物。

接下來，研究人員想要研究如何培養(yǎng)除了由NPCs形成的腎單位外，一個完整的腎臟還需要的其他類型的祖細胞。索爾克研究所的研究員Toshikazu Araoka是這項研究的第一作者，他補充說:“有幾個祖細胞共同作用形成了一個完整的器官。”“如果我們也能培養(yǎng)其他的祖細胞，我們就離構建一個可移植的腎臟更近了一步。”

鄭重聲明：本文版權歸原作者所有，轉載文章僅為傳播更多信息之目的，如有侵權行為，請第一時間聯(lián)系我們修改或刪除，多謝。

推薦內(nèi)容