干细胞解体:我们离在盘子里制造器官又近了一



  使用小鼠模型,研究人员破译了某些细胞制作器官的替代途径,并利用该知识利用新型干细胞作为盘子中器官的潜在来源。

  想象一下,如果你能修复我们器官中受损的组织。这就是干细胞研究的方向,因为干细胞具有产生肝脏、胰腺和肠道等器官细胞的巨大潜力。

  几十年来,科学家一直试图模仿干细胞所遵循的道路,以形成胚胎中的器官。然而,尽管做出了广泛的努力,但让细胞在实验室里正常发育一直非常困难。但哥本哈根大学的一项新研究表明,他们可能忽视了重要的一步,可能错过了另一种类型的干细胞。

  简而言之,最近的一些研究试图从盘子里的干细胞中制造肠道。我们找到了一种新的方法来做到这一点,一种遵循胚胎中不同方面的方法。在这里,我们发现了胚胎使用的新途径,我们描述了不同类型的干细胞可用于制造肠道和其他器官的中间阶段,”哥本哈根大学Novo Nordisk基金会干细胞医学中心(reNEW)研究的主要作者之一Martin Proks博士生说。

  研究人员研究了所谓的多能干细胞和胚层胚外干细胞。胚胎外胚层细胞是同一研究团队几年前描述的新型干细胞系。它们通过成为非常重要的支撑细胞来为肠道器官做出贡献,为膜提供营养、营养等。

  reNEW的组长兼Joshua Brickman教授解释说:

  “我们已经确定了一种替代途径,所谓的胚胎外细胞可以用来制造胚胎中的肠道器官。然后,我们取出胚外胚层内胚层干细胞,并将其发展成盘中的肠道器官状结构。”

  但直到不久的过去,人们一直认为这些细胞有助于胚胎发育,然后它们就消失了。它们与你的身体无关。因此,在本文中,我们发现,如果我们引导这些支持细胞通过这种新的替代途径,它们实际上会形成类器官结构,”Joshua Brickman在发表在《自然细胞生物学》上的发现时说。

  可以改善实验室生长的细胞

  研究人员根据遗传标记,确定了所有候选形成与消化道相关的器官的潜在细胞,如肝脏、胰腺、肺和肠道。这些大数据很难分析,需要与尼尔斯·玻尔研究所的物理科学家合作开发创新的新分析方法。

  然后,我们确定了这些细胞中使用的基因。为了促进这项工作,我们开发了一个新的计算工具来比较细胞簇,并用它来比较我们自己数据集中的细胞并检查其他单元,”Niels Bohr Instute的副教授Ala Trusina解释道。

  为了询问替代途径是否可以在实验室中发展器官细胞类型,研究人员开始使用不同类型的干细胞。本文前面描述的这些干细胞起源于胚胎中与多能干细胞不同的部分,它们类似于器官形成的第二或替代途径的起点。

  然后,我们使用这些干细胞在盘子中产生肠道器官状结构。研究结果表明,两条路线都可以工作。使用替代途径可能有助于实验室生长的细胞形成功能细胞并治疗和研究疾病,”该研究的其他主要作者之一Michaela Rothova说。

  这可能是一个重要的发现,因为科学家长期以来一直试图破解如何将干细胞开发成特定治疗、测试药物或模拟疾病所需的正确细胞的代码。

  “我们就功能而言还没有完全达到这个领域,而且我们在这些细胞成熟时遇到了问题。因此,也许我们可以通过尝试这种替代路线或将替代路线与传统路线相结合来解决其中一些问题,”reNEW的Joshua Brickman总结道。

  




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