Dev细胞:用人诱导多能干细胞体外重建肾上腺

来源：100医疗网原创2022-11-29 10336049

在一项新的研究中，美国宾夕法尼亚大学兽医学院的研究人员诱导培养皿中培养的人类诱导多能干细胞(iPS细胞)分裂成熟，并承担了人类胎儿肾上腺的部分功能。

肾上腺位于肾脏上方，在维持健康方面起着关键作用。肾上腺对来自大脑的信号做出反应，并分泌支持血压、新陈代谢和生育能力等关键功能的激素。

患有原发性肾上腺功能不全(肾上腺不能释放足够的激素)等肾上腺疾病的人，如果不治疗，可能会出现疲劳、危险的低血压、昏迷甚至死亡。原发性肾上腺皮质功能不全无药可治，用于治疗的终身激素替代疗法副作用大。

一个更好的替代治疗方案是再生医学，即重新生长一个功能性的肾上腺，它可以合成激素，并根据大脑的反馈适当释放激素。在一项新的研究中，美国宾夕法尼亚大学兽医学院的研究人员在培养皿中培养的诱导多能干细胞(iPS细胞)分裂成熟，并承担了人类胎儿肾上腺的部分功能，使其离这一目标更近了一步。相关研究成果发表在2022年11月21日的《发育细胞》杂志上，题目是《利用诱导多能干细胞重建人类肾上腺皮质规范和类固醇基因》。

论文作者、宾夕法尼亚大学兽医学院助理教授小太郎佐佐木表示，这是一个原则性的证明，证明我们可以建立一个在培养皿中培养的系统，其功能与人类肾上腺的早期发育阶段几乎相同。像这样的平台或许可以用于更好地了解肾上腺功能不全的遗传特征，甚至用于药物筛选，以确定这些疾病患者的更好治疗方法。

Sasaki表示，他的团队的目标是使用能够产生一系列不同细胞类型的人类iPS细胞来模拟正常人类肾上腺发育的阶段。在这个过程中，这些细胞经过诱导后具有肾上腺的特征。

首先，这些作者使用了所谓的器官样培养系统，首先将细胞作为漂浮的聚集体培养三周，然后在一面暴露在空气中的薄膜上生长，促进更好的存活，并允许它们在三维空间中增殖。使用精心选择的生长培养基，他们促进iPS细胞在肾上腺发育过程中产生一种中间组织类型，即后中间中胚层(PIM)。

在验证了他们培养的PIM样细胞后，这些作者开始引导这些细胞过渡到下一个阶段，即肾上腺皮质祖细胞样细胞(肾上腺皮质祖细胞样细胞，即类似于肾上腺皮质祖细胞的细胞)。在这个阶段，肾上腺皮质祖细胞表达一些特定的标记物，使它们定向进入肾上腺细胞。

检测肾上腺标记物的分子测试实验，以及透射电子显微镜分析，都告诉Sasaki团队，他们在重建类似于早期肾上腺的组织方面走上了正确的道路。

论文的共同第一作者、佐佐木实验室博士后Michinori Mayama表示，我们开发的过程非常有效，大约50%的器官样体中的iPS细胞获得了肾上腺皮质细胞的命运。我们观察到卵圆细胞在培养中有大量粉红色的细胞质和相对较小的细胞核，这是现阶段人肾上腺细胞的特征。

这些作者进行了一些测试，以评估他们培养的细胞的功能与人类肾上腺的功能有多接近。他们发现，在这些实验室培养的细胞产生类固醇激素，如脱氢表雄酮(DHEA)，就像在现实生活中一样。Mayama说，在体外，我们可以产生大多数与体内产生的类固醇相同的类固醇。

图片来自发育细胞，2022，DOI :10.1016/j . dev cel . 2022 . 10 . 010。

他们还发现，他们培养的细胞可以对所谓的下丘脑-垂体-肾上腺轴做出反应，这是一个从大脑到肾上腺再到大脑的反馈回路。佐佐木说，我们使用了通常抑制肾上腺分泌DHEA的药物，发现我们从iPSC细胞分化而来的肾上腺细胞对这些药物有类似的反应，其分泌的激素明显减少。这意味着你可以使用这个系统来筛选针对肾上腺激素分泌的药物，这可能有利于肾上腺激素分泌过多的患者或使用肾上腺激素促进生长的前列腺癌患者。

这个平台为了解仍然神秘的肾上腺提供了更多的机会。佐佐木指出，它可能被用于研究肾上腺功能不全的遗传基础，以及其他疾病，如肾上腺癌。最终，这种在培养皿中培养肾上腺的方法可能有一天会导致肾上腺疾病。

患者中重建一种正常运作的大脑-肾上腺反馈回路。

Sasaki说， 这是一项首创性的研究。细胞治疗领域不仅对治疗肾上腺功能不全，而且对治疗其他由激素驱动的疾病---比如、库欣综合征（Cushing syndrome,）、多囊卵巢综合征（polycystic ovary syndrome）---有很大的希望。 （ 100yiyao.com）

参考资料：

Yuka Sakata et al. , Developmental Cell, 2022, doi:10.1016/j.devcel.2022.10.010.

版权声明 本网站所有注明“来源：100医药网”或“来源：bioon”的文字、图片和音视频资料，版权均属于100医药网网站所有。非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，否则将追究法律责任。取得书面授权转载时，须注明“来源：100医药网”。其它来源的文章系转载文章，本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的，转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

87%用户都在用100医药网APP 随时阅读、评论、分享交流 请扫描二维码下载->

医药网新闻