干細胞培育出腎上腺，或可治療激素相關疾病
類器官是指通過3D培養以產生和體內器官具有相似結構和功能的培養物，由包括干細胞在內的多種細胞組成，具有向多種器官分化的潛能，能更好地代表體內的生理和遺傳特征[1]。由于類器官可以很好地重現在體內地信號傳導和形態，科學家已經開始使用類器官研究人體正常和病理狀況，以及用其去開發并試驗人類疾病的潛在療法。
腎上腺位于腎臟，是人體內重要的內分泌器官，能夠產生參與新陳代謝、壓力反應和性激素生成的分子。因此，一旦腎上腺出現問題，會導致激素分泌異常，從而產生一系列激素相關疾病，比如向心性肥胖、高血壓、低血鉀等。
由于缺乏模型系統，導致人們對人類腎上腺皮質發育和類固醇合成的機制仍然知之甚少。此前，研究人 員嘗試利用誘導性多能干細胞培養小腺體，但始終未能培養出與人體內腺體相似的組織。
近日，來自賓夕法尼亞大學的研究人員成功地利用從人血液中提取的誘導性多能干細胞（iPSC）培育出約2毫米寬的腎上腺。
在這項研究中，科學家們***在實驗室中用iPSC成功培養出能夠發揮與胎兒腎上腺類似功能的腎上腺皮質細胞（FZLCs）[2]，相關研究成果以“Reconstitution of human adrenocortical specification and steroidogenesis using induced pluripotent stem cells”為題，發表在預印本平臺bioRxiv上，該項研究可能有助于開發類似于高血壓的腺體功能紊亂相關疾病的方法。
圖1 研究成果
研究人員首先利用先前建立的3D誘導平臺和類器官培養系統，誘導iPSC產生新生中胚層。隨后在漂浮培養第9天，基于視黃酸的誘導產生了具有高WT1但低FOXF1表達的PIM樣細胞。緊接著，再通過多種誘導劑定向誘導產生腎上腺皮質祖細胞，***終培育出腎上腺皮質細胞（FZLCs）。
圖2 培養誘導出的胎兒區腎上腺皮質細胞
對FZLCs是否產生腎上腺類固醇（腎上腺皮質的關鍵功能）進行測試，發現實驗室誘導培育出的腺體可以產生孕烯醇酮、皮質醇、醛固酮，這些發現與人類胎兒腎上腺皮質的類固醇合成概況一致。
圖3 實驗室培育出的腺體合成腎上腺類固醇示意圖
研究人員Sasaki還表示，通過使用抑制腎上腺類固醇激素產生的藥物，發現誘導產生的FZLCs會對這些藥物產生應答，激素生成量明顯減少。也就是說，這代表可以通過試驗中建立的培養系統篩選靶向腎上腺激素分泌的藥物。
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標簽：干細胞培育
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