如何使用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞在培養(yǎng)皿中重建腎上腺

腎上腺位于腎臟之上，在維持健康身體方面起著舉足輕重的作用。響應(yīng)來自大腦的信號，腺體分泌支持血壓、新陳代謝和生育能力等關(guān)鍵功能的激素。

患有腎上腺疾病的人，如原發(fā)性腎上腺功能不全，如果不及時(shí)治療，可能會感到疲勞、危險(xiǎn)的低血壓、昏迷甚至死亡。原發(fā)性腎上腺功能不全尚無治愈方法，用于治療的終生激素替代療法具有顯著的副作用。

一種更好的替代方法是再生醫(yī)學(xué)方法，即再生功能性腎上腺，該腎上腺能夠合成激素并根據(jù)大腦的反饋適當(dāng)釋放激素。通過發(fā)表在《發(fā)育細(xì)胞》雜志上的一項(xiàng)新研究，賓夕法尼亞大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院的研究人員誘導(dǎo)培養(yǎng)皿中的干細(xì)胞分裂、成熟并承擔(dān)人類胎兒腎上腺的某些功能，從而實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)走近一點(diǎn)。

這是一個(gè)原理證明，我們可以創(chuàng)建一個(gè)在培養(yǎng)皿中生長的系統(tǒng)，其功能與早期發(fā)育階段的人類腎上腺幾乎相同。像這樣的平臺可以用來更好地了解腎上腺功能不全的遺傳學(xué)，甚至可以用于藥物篩選，以便為患有這些疾病的人確定更好的治療方法。”

Kotaro Sasaki，Penn Vet 資深作者兼助理教授

Sasaki 說，他的團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是使用人類誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞 (iPSC) 來模擬正常人類腎上腺發(fā)育的各個(gè)階段，它可以產(chǎn)生無數(shù)種不同的細(xì)胞類型。在此過程中，細(xì)胞將被引導(dǎo)呈現(xiàn)腎上腺的特征。

首先，研究人員使用所謂的“類器官培養(yǎng)”系統(tǒng)，其中細(xì)胞首先作為漂浮聚集體生長三周，然后在一側(cè)暴露于空氣的膜上生長，促進(jìn)更好的存活并讓它們在三個(gè)星期內(nèi)增殖方面。利用精心挑選的生長培養(yǎng)基，他們促使 iPSC 在腎上腺發(fā)育過程中引發(fā)中間組織類型，即后中間中胚層 (PIM)。

在證實(shí)他們培養(yǎng)了 PIM 樣細(xì)胞后，研究人員開始引導(dǎo)這些細(xì)胞過渡到下一階段，即腎上腺皮質(zhì)祖細(xì)胞樣細(xì)胞，在此期間，細(xì)胞會打開標(biāo)記，表明它們已“致力于”成為腎上腺細(xì)胞。

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