干细胞“迷你肺”可植入小鼠体内发育成熟:乳牙干细胞再生器官的新希望
时间:2016-11-21
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近期,密歇根大学的研究团队证实,他们在实验室从多能干细胞出发,培育出“迷你肺”,其结构类似于胎儿肺组织,并借助可降解生物支架成功将类器官移植进入小鼠体内,使其得以继续发育直至成熟。乳牙干细胞作为一种多能干细胞,或也适用于这一实验。
根据现代医学研究证明,人类间充质干细胞在一定条件的诱导下能分化成多种人体组织细胞,以其为材料培育而成的微型组织可以在小鼠体内继续发育,形成拥有类似于成年结构的成熟组织,具备多种细胞和功能。作为间充质干细胞中的一种,乳牙干细胞也具有分化成多种人体细胞的潜力。因此,这一实验也证明了乳牙干细胞再生人体器官是有可能的。
早在2015年,该团队就已经成功培育出“迷你肺”。他们启动参与细胞生长、器官形成的多条信号通路,诱导多能干细胞分化成微型肺组织。这一类器官具备支气管、小型肺囊结构。据悉,乳牙干细胞的分化和再生能力是其它来源干细胞的三倍以上,如果使用乳牙干细胞来完成这一培育工作,或能获得更好的实验结果。
这种实验室培育的类器官模型可以用于药物筛选、基因功能验证、疾病致病机理等方面的研究和应用,从而为呼吸类疾病治疗提供线索和依据。
但是,迷你肺是不成熟的,其状态类似于胎儿时期。研究团队以超微孔聚合物作设计出一种可降解生物支架,成功将迷你肺移植至小鼠体内,并为类器官发育提供刚性支撑。移植8周后,迷你肺在小鼠体内发育成熟,拥有类似于成年人气管道的结构,且成熟的肺组织包含粘液分泌细胞、纤毛上皮细胞和干细胞。