垂体组织从人类干细胞释放激素的老鼠

研究人员已经成功地使用人类干细胞生成功能的垂体组织分泌激素对人体的重要压力反应以及其生长和生殖功能。当移植到老鼠hypopituitarism-a疾病与侏儒症和早衰人类-实验室培养的垂体细胞促进正常激素释放。这项研究,这对未来临床工作奠定了基础,6月14日干细胞的报道,国际干细胞研究学会的出版物上。

“目前的治疗方案对患有垂体机能减退,的一个障碍脑下垂体,远离最优的第一个研究作者巴斯蒂安·齐默斯隆凯特林癌症研究所。“细胞替代可以提供一个更持久的治疗选择与多能干细胞激素第细胞功能集成和响应从身体正面和负面的反馈。实现这样一个长期目标可能会导致一个潜在的治疗,不仅治疗,对那些病人。”

脑下垂体激素生产的是主调节器的身体,释放激素发挥关键作用在骨骼和组织生长,代谢,生殖功能和压力反应。垂体机能减退可能是由于肿瘤、遗传缺陷、脑损伤、免疫和传染病,或放射治疗。垂体功能障碍的后果是广泛和儿童特别严重,谁能承受严重的学习障碍,生长和骨骼问题,以及对青春期和性功能的影响。

目前,垂体机能减退患者必须采取昂贵,终身激素替代疗法差模拟人体激素的分泌,复杂的模式的波动与昼夜节律和响应反馈其他器官。相比之下,细胞替代疗法前景持有永久恢复自然的激素分泌模式,同时避免昂贵的需要,终身治疗。

最近,科学家发明了一种人类多能生成垂体细胞的过程干细胞——无限再生的细胞来源用药瀑样文化模拟3 d组织发展中脑下垂体。然而,这种方法效率低下和复杂,依赖于不明确的细胞信号,缺乏再现性,而不是可伸缩或适合clinical-grade细胞制造。

为了解决这些局限性,齐默和高级研究作者洛伦兹图德博土的斯隆凯特林癌症研究所开发了一个简单、高效、可靠和健壮的干细胞战略产生大量的多样化,功能性垂体细胞类型适合治疗使用。而不是模仿的复杂的三维组织发展中脑下垂体,这种方法依赖于人类多能干细胞的精确定时曝光一些特定的细胞信号已知在胚胎发育中起着重要的作用。

暴露在这些蛋白质引起干细胞变成不同类型的功能性垂体细胞释放激素重要的骨骼和组织生长(即。生长激素),应激反应(即。,adrenocorticotropic hormone), and reproductive functions (i.e., prolactin, follicle-stimulating hormone, and luteinizing hormone). Moreover, these stem cell-derived cells released different amounts of hormone in response to known feedback signals generated by other organs in the body.

为了测试这种方法的治疗潜力,研究人员移植大鼠的垂体细胞在皮肤干细胞的脑下垂体手术切除。细胞移植不仅分泌促肾上腺皮质激素、催乳素、促卵泡激素,但他们也触发适当的荷尔蒙反应肾脏。

研究人员也能够控制的相对组成不同的激素细胞类型只要暴露人类多能干细胞细胞不同比例的两种蛋白质:纤维母细胞生长因子8和骨形成蛋白2。这一发现表明他们的方法可以根据生成特定细胞类型的不同类型的患者垂体机能减退。”的广泛应用阀杆细胞来源垂体细胞在未来,细胞替代疗法可能需要定制的特定需求给定的患者人群,”齐默说。

在未来的研究中,研究者计划进一步提高协议生成纯释放各种细胞类型的数量,使移植的生产根据患者个体的需要。他们还将测试这种方法更多的临床相关的动物模型,垂体放疗造成的损害和接收在或接近脑下垂体移植,而不是在皮肤下。本研究可以为癌症幸存者有重要意义,鉴于垂体机能减退的主要原因之一是可怜的大脑放射治疗后的生活质量。

“我们的发现是治疗垂体机能减退的第一步,但这并不意味着这种疾病将会被治愈永久在不久的将来,”齐默说。“然而,我们的工作展示了人类的承诺多能干细胞因为它提供了一个直接通向实现再生医学的承诺某些激素紊乱。”