用人多能干细胞衍生的未成熟肝细胞样细胞建模NAFLD
![Histological section of a liver biopsy of a healthy individual (upper left) and an NAFLD patient (upper right) (1). Lipid droplets are visible as vacuoles. Induced pluripotent stem cells, which express the pluripotency marker OCT4 (middle left, green), are in vitro differentiated into hepatocyte-like cells, characterized by the expression of ALBUMIN (ALB, middle right, red) and alpha-fetoprotein (AFP, middle green right). Unstimulated in vitro derived hepatocyte-like cells do not incorporate lipid droplets (lower left) while they develop massive lipid droplets after stimulation with oleic acid (lower right, green). Credit: Graffmann N et al. 用人多能干细胞衍生的未成熟肝细胞样细胞建模NAFLD](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2016/modelingnafl.jpg)
来自Düsseldorf大学诊所干细胞研究和再生医学研究所的研究人员建立了一种用于研究非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的体外模型系统。由詹姆斯·阿贾耶教授领导的这项研究现已发表在该杂志上干细胞与发育.
非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD),也被称为脂肪变性,是一种严重低估的肝脏疾病,在世界各地的发病率越来越高。它通常与肥胖和2型糖尿病有关。在西方国家,大约三分之一的普通人口受到影响,通常甚至没有症状。这是高热量饮食加上缺乏运动的结果,肝脏开始以脂滴的形式吸收脂肪。最初,这是一种良性状态,然而,它可以发展为NASH /脂肪性肝炎,一种肝脏炎症性疾病。然后,许多患者会发展成纤维化、肝硬化甚至肝癌。然而,在许多情况下,患者在出现严重的肝损伤之前就死于心力衰竭。
迄今为止,NAFLD研究的一个主要障碍是需要对患者和健康个体进行活组织检查。Düsseldorf的研究人员巧妙地解决了这个问题,他们将皮肤细胞重新编程为所谓的诱导多能性干细胞它们分化成肝细胞样细胞。该研究的第一作者Nina Graffmann博士解释说:“尽管我们的类肝细胞还没有完全成熟,但它们已经是分析这种复杂疾病的优秀模型系统。”研究人员总结了这种疾病在体外的重要步骤。例如,他们证明了PLIN2的上调,这是一种覆盖脂滴的蛋白质。没有PLIN2的小鼠即使在高脂肪饮食过量的情况下也不会肥胖。此外,PPARα的关键作用,参与控制葡萄糖和脂代谢的转录因子,在体外系统中再现。“在我们的系统中,我们可以有效地诱导肝细胞样细胞中的脂质储存,并通过在培养物中添加各种因素来操纵相关的蛋白质或microrna。因此,我们的体外模型提供了分析可能减少肝细胞中储存脂肪的药物的机会。”格拉夫曼博士说。
该团队现在使用诱导多能干细胞扩展了模型细胞来自NAFLD患者,希望发现可能解释疾病病程的差异。“使用从我们对患者的初步分析中获得的数据和生物标志物作为参考肝通过活检和匹配的血清样本,我们希望在个体水平上更好地了解NAFLD的病因和NASH的发展,最终目标是开发靶向治疗方案,”当前研究的高级作者James Adjaye教授说。
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