非酒精性脂肪肝的干细胞细胞培养模型
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是西方世界普遍存在的疾病。大约30%的人的肝脏中储存有脂滴,长期以来会削弱肝脏的功能。NAFLD的主要原因是我们的高热量饮食加上久坐不动的生活方式。迄今为止,研究人员还没有完全了解这种疾病的原因,尽管受影响的个体数量很高,但没有得到批准的治疗方法。
为了提高我们对NAFLD病因的基本机制的理解,来自杜塞尔多夫大学医院的Nina Graffmann博士、James Adjaye教授和干细胞研究和再生医学研究所的团队进行了分化诱导多能干细胞(iPSCs)来源于健康供体和NAFLD患者,转化为肝细胞样细胞(HLCs)。研究人员用脂肪酸刺激HLCs,以模拟一个人在饮食中摄入过量脂肪的情景。HLCs中产生的脂滴类似于脂滴在NAFLD患者的肝脏中可见。
脂质代谢系统生物学研究组的Beller教授与德国杜塞尔多夫大学的heinrich - heine教授合作进行了脂肪合并的分析。
最近出版的生物学开放表现出很强的异质性细胞系,对于基因表达和脂滴形态。科学家们认为,这是由于疾病的发展涉及过多的代谢网络。它还反映了多层面的、患者依赖的表型,这使得NAFLD成为一种高度复杂的疾病,正如早前的一项研究(Wruck et al, 2015)所显示的那样。尽管如此,科学家们还是可以识别出与疾病严重程度相关的基因表达模式。
脂联素是由人体脂肪细胞合成的一种分子,已被证明对肝细胞代谢有积极影响。在德国杜塞尔多夫大学的有机化学和大分子化学研究所,Constantin Czekelius教授和他的团队为这项研究制作了一种名为AdipoRon的合成类似物。AdipoRon首次用于小鼠,具有显著的抗糖尿病作用(Okada-Iwabu et al, 2013)。
用AdipoRon处理HLCs再次导致细胞系/遗传背景特异性效应。此外,AdipoRon影响与代谢、运输、免疫系统、细胞应激和信号转导相关基因的转录。
“我们可以用我们基于干细胞的细胞培养模型总结出NAFLD的重要方面。我们将把它用于进一步的研究,因为已经建立的动物模型不能复制与疾病发展有关的复杂的人类代谢途径,”格拉夫曼博士解释说。
James Adjaye教授说:“我们再次表明,尽管iPSC衍生的肝细胞样细胞在本质上是不成熟的,即胎儿细胞,但这些细胞在药物发现和解剖疾病机制(如NAFLD)方面仍有巨大的应用价值。”