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这是实验室首次培养肾上腺,或帮助治疗激素相关疾病,如高血压

科学家首次在实验室中用干细胞培育出与4个月大胎儿相似的微小人类肾上腺。相关研究成果近日发表于预印本平台bioRxiv。该研究可能有助开发治疗这种腺体功能紊乱相关疾病的方法。

肾上腺位于肾脏中,能够产生参与新陈代谢、压力反应和性激素生成的分子。

此前,研究人员尝试利用诱导性多能干细胞培养小腺体,但都未能培养出与人体内腺体相似的组织。

如今,美国宾夕法尼亚大学的Kotaro Sasaki和同事,成功地从3个人血液中提取的诱导性多能干细胞培养成大约2毫米宽的肾上腺。

实验室培养的“迷你”肾上腺。图片来源:Kotaro Sasaki/宾夕法尼亚大学

实验室培育的腺体包含中期妊娠胎儿腺体中发现的所有主要细胞类型和特征。实验室腺体和胎儿腺体的基因活性模式也相似。

此外,实验室培育的腺体产生了与压力相关的皮质醇、孕烯醇酮。孕烯醇酮是人体制造包括睾酮、雌激素和黄体酮在内的多种激素的分子。

“我们培养的肾上腺几乎拥有胎儿腺体早期发育中的一切。”Sasaki说,由于肾上腺产生了许多对生命至关重要的激素,因此建立腺体发育的精准模型将为缺乏皮质醇等重要肾上腺激素的患者提供疗法。

此外,这种将一个人的细胞在体外培养为肾上腺组织,再植入体内的方法,可能有助于治疗多囊卵巢综合征或高血压等与激素相关疾病。

Sasaki团队花了3年时间才确定了需要向诱导性多能干细胞中添加的生长因子和化学物质的精确混合物。添加上述混合物的单个诱导性多能干细胞可在6周内生长为肾上腺。

“大约每3天,我们就必须换一次混合物,调整培养皿中大约5种化学物质的比例。”Sasaki。

在英国伦敦玛丽女王大学的Leonardo Guasti看来,这项研究很有影响力,它是第一个从诱导性多能干细胞中培养出胎儿肾上腺的研究。不过,Guasti希望它能达到胎儿肾上腺的水平,这样才能用于开发针对肾上腺疾病的疗法。(徐锐)

来源 | 中国科学报

责编 | 樊美玲

编辑:樊美玲

来源:中国科学报

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