2006年,日本研究人员提出了一种通过结缔组织细胞的表观遗传重编程来制造多能干细胞的新方法。他们的发现产生了一种非常有价值的细胞类型,科学家可以用它在培养皿中培养人体的所有细胞。
当将这些所谓的“诱导多能干细胞”(iPS细胞)培养成三维细胞聚集体时,可以通过选择性地添加生长因子来创造出具有功能的微型人体器官,即所谓的类器官。在过去的几年里,这项技术已经被用于创建肠、肺、肝、肾和脑的细胞培养模型。
以前的类器官仍然不完整
这种类器官模型通常与真正的胚胎组织惊人地相似。然而,由于缺乏基质细胞和结构(由结缔组织组成的器官的支持框架),大多数细胞仍然不完整。例如,这些组织缺乏血管和免疫细胞。在胚胎发育过程中,所有这些细胞类型和结构都参与了一个不断交换的过程,它们相互影响,从而促进了组织和器官的发育和成熟。疾病也通常是在不同细胞类型参与的组织环境中进化的。因此,基质成分的选择性结合,特别是功能血管的选择性结合,将促进已经建立的类器官模型的成熟。
来自维尔茨堡大学的科学家们现在已经朝着开发这种复杂的类器官迈出了重要的一步。解剖学家菲利普博士Wörsdörfer和解剖学和细胞生物学研究所所长sansleyman erg
中胚层干细胞使微型器官完整
Philipp Wörsdörfer解释说:“我们使用了一个技巧来实现我们的目标。”“首先,我们从多能干细胞中创造出所谓的中胚层祖细胞。”在适当的条件下,这种祖细胞能够产生血管、免疫细胞和结缔组织细胞。
为了证明中胚层祖细胞的潜力,科学家们随后将这些细胞与肿瘤细胞以及先前由人类iPS细胞产生的脑干细胞混合。这种混合物在培养皿中生长形成复杂的三维肿瘤或脑类器官,具有功能血管,结缔组织,在脑组织的情况下,也有脑特异性免疫细胞,即所谓的小胶质细胞。
“在未来,用这种新技术产生的微型器官模型可以帮助科学家阐明疾病发生的过程,并在将治疗物质用于动物和人类患者之前更详细地分析它们的效果,”
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