人类小肠类器官的优化

来自类器官小组(前身为Clevers小组)的研究人员改进了人类小肠器官——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,研究人员成功开发出了含有成熟Paneth细胞的类器官,这在以前的人类小肠类器官中是不存在的。这项研究的结果发表于8月23日细胞干细胞.
类器官的发展对人类器官和组织功能的研究意义重大。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,还不完全像原始器官。Organoid小组的研究人员因此开发了一个新的、优化版的微型模型小肠:包括人类小肠所有细胞类型的类器官。
失踪Paneth细胞
小肠含有各种各样的细胞,如肠细胞,干细胞和Paneth细胞。这些细胞一起在食物流经的一侧和食物流经的一侧之间形成屏障血管而且免疫细胞是这样的。小肠中的干细胞不断地产生所有成熟的细胞类型,从而保持屏障良好的形态。特别是Paneth细胞对于预防感染非常重要。他们通过生产来实现这一点抗菌肽可以对抗有害细菌。
如果没有活跃的Paneth细胞,小肠将更容易感染。这在几种疾病中都是一个问题炎症性肠病(IBD)。先前的类器官缺乏Paneth细胞,因此不能完全代表健康的人类小肠,而由Toshi Sato所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Paneth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Paneth细胞的数量和活性。IL-22对Paneth细胞的作用是惊人的。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Paneth细胞的激活。”因此,IL-22被发现的功能被用来增加人类小肠类器官中活性Paneth细胞的数量。这导致了模拟健康小肠的类器官的发展。
现在优化的人类小肠器官已经可用,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