研究人員開發(fā)了一種可重復的方法 用于從多能干細胞中創(chuàng)建多細胞微型肝臟類器官
人體肝臟是涉及多種功能的重要器官。由于患者對肝病的易感性差異很大,東京醫(yī)科大學(TMDU)和辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)療中心(CCHMC)的研究人員已經設計了一個模型肝臟系統(tǒng),可以個性化用于疾病建模和藥物發(fā)現(xiàn)。
在一項將于8月發(fā)表在細胞代謝中的研究中,包括TMDU在內的國際研究團隊開發(fā)了一種建立多細胞人肝臟類器官(微型肝臟)的方法,該方法包含不同的肝細胞類型,顯示肝臟組織特征,直至基因和蛋白質量表。他們能夠在20天內通過組合從多能干細胞(PSC)建立的不同活躍生長的細胞類型來創(chuàng)建肝臟,這些細胞類型可以轉化為幾乎任何細胞類型。
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增加證實了這一點。另外,這些患病的類器官顯示出增加的纖維化(組織瘢痕)指標水平。
“使用原子力顯微鏡,我們還測量了類器官的剛度,這反映了肝纖維化的嚴重程度,”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疾病發(fā)展和潛在原因的理解,并將允許安全的藥物測試。”
在另一項令人興奮的成就中,研究人員還設法使用患有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的酶,導致包括肝臟在內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Wolman病的治療非常昂貴,這種新的研究模型有望促進新的和更實惠的治療方法的發(fā)現(xiàn)。該實驗成功還表明可以使用該方法對其他疾病進行建模。
正如第一作者Takanori Takebe所解釋的那樣,“這種新穎且可重復的碟內策略為精確調查患者特異性疾病機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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