人体小肠类器官的优化
类器官组(以前是Clevers组)的研究人员已经改进了人类小肠类器官-小肠的微型版本。这将有助于他们更好地研究小肠在健康和疾病期间的功能。具体来说,研究人员设法开发出包含成熟潘氏细胞的类器官,这在以前的人类小肠类器官中不存在。研究结果于8月23日发表于细胞干细胞.
类器官的发展对研究人体器官和组织的功能具有重要意义。这与微型器官很好地代表了人类生物学有关。然而,目前可用的一些人体类器官,如小肠类器官,还不完全类似于原始器官。因此,来自类器官小组的研究人员开发了一种新的、优化的微型模型小肠:包括人类小肠所有细胞类型的类器官。
潘氏细胞缺失
小肠含有各种各样的细胞,比如肠细胞,干细胞和潘氏细胞。这些细胞一起在食物通过的一侧和排泄的一侧之间形成一道屏障血管而且免疫细胞是这样的。小肠中的干细胞不断创造各种成熟的细胞类型,从而使屏障保持良好的状态。特别是,潘氏细胞对于预防感染非常重要。他们通过生产来做到这一点抗菌肽可以对抗有害细菌。
如果缺乏活跃的潘氏细胞,小肠将更容易感染。这是几种疾病的一个问题,其中炎症性肠病(IBD)。之前的类器官缺乏潘氏细胞,因此不能完全代表健康的人类小肠,而佐藤敏在年描述的原始小鼠类器官自然(2009)完成。这表明人类类器官还有改进的空间。
惊人的发现
为了在人类小肠类器官中诱导潘氏细胞的形成,研究人员研究了各种分子的作用。他们发现白介素-22 (IL-22)分子增加了潘氏细胞的数量和活性。IL-22对Paneth细胞的作用令人惊讶。研究员何桂伟解释了原因:
“目前,人们认为IL-22可以促进干细胞功能。我们的研究实际上表明,IL-22不会这样做,而是刺激潘氏细胞的激活。”因此,IL-22的发现功能被用于增加人类小肠类器官中活性潘氏细胞的数量。这导致了模仿健康小肠的类器官的发展。
现在,优化的人类小肠类器官已经可用,研究人员可以扩展他们的研究。例如,研究人员可以使用类器官使细胞的DNA发生突变。通过这种方式,他们可以确定在ibd等疾病中发生的突变是如何影响小肠功能的。
进一步探索