賓夕法尼亞大學(University of Pennsylvania)的一個團隊成功誘導幹細胞表現出人類腎上腺的特性和功能，這一進展可能為腎上腺功能不足的新療法鋪平道路。腎上腺位於腎臟上方，對維持整體健康至關重要。它根據來自大腦的信號，產生調節血壓、新陳代謝和生育能力等基本功能的荷爾蒙。

患有腎上腺疾病的人，如原發性腎上腺功能不全，即腎上腺不能產生足夠的激素，如果不加以治療，會出現疲勞、低血壓、昏迷，甚至死亡等症狀。目前，原發性腎上腺功能不全沒有治療方法，用於治療的激素替代療法有很大的副作用。

一個更可取的替代方法是再生醫學方法，重新生長出一個能夠合成激素並根據大腦的反饋適當釋放激素的功能性腎上腺。在《發育細胞》雜誌上的一項新研究中，賓夕法尼亞大學獸醫學院的研究人員哄騙培養皿中的干細胞進行分裂、成熟，並承擔起人類胎兒腎上腺的一些功能，使這一目標又近了一步。

高級作者、賓夕法尼亞州獸醫局助理教授Kotaro Sasaki說：”這是一個原則性的證明，我們可以創建一個在培養皿中生長的系統，其功能幾乎與人類腎上腺的早期發育階段相同。像這樣的平台可用於更好地了解腎上腺功能不全的遺傳學，甚至用於藥物篩選，以確定對這些疾病患者的更好治療方法。”

Sasaki表示，他的團隊的目標是使用人類可誘導多能幹細胞（iPSCs），它可以產生無數不同的細胞類型，以模仿正常人類腎上腺發育的階段。在這一過程中，細胞將被引導為具有腎上腺的特徵。

首先，研究人員使用了所謂的”類器官培養”系統，在該系統中，細胞首先作為漂浮的集合體生長三週，然後在一側暴露在空氣中的薄膜上生長，促進更好的生存，並允許它們在三維空間中增殖。利用精心挑選的生長介質，他們促使iPSCs在腎上腺發育過程中產生一種中間組織類型，即後部中間中胚層（PIM）。

在驗證了他們培養的PIM樣細胞後，研究人員開始指導這些細胞過渡到下一個階段，即腎上腺皮質祖細胞，在這一階段，細胞打開標誌物，表明它們已經”致力於”成為腎上腺細胞。

檢查腎上腺標誌物的分子檢測，以及透射電子顯微鏡分析，都告訴Sasaki和同事，他們在重建類似於早期腎上腺的組織方面走對了路。

實驗室的博士後、該研究的主要作者Michinori Mayama說：”我們開發的過程是非常有效的，器官中大約有50%的細胞獲得了腎上腺皮質細胞命運。我們在培養物中看到的具有大量粉紅色細胞質和相對較小的細胞核的卵圓形細胞，在這個階段非常具有人類腎上腺細胞的特徵。”

佐佐木、真山和研究小組的其他成員進行了一些測試，以評估他們培養的細胞的功能與人類腎上腺的功能有多大的相似之處。他們發現，實驗室培養的細胞產生類固醇激素，如DHEA，就像”現實生活”中的同類物質一樣。在體外可以產生與體內產生的大部分相同的類固醇。

他們的研究還表明，培育的細胞可以對所謂的下丘腦-垂體-腎上腺軸作出反應，這是一個反饋迴路，管理著從大腦到腎上腺再到大腦的通信。”我們使用了通常抑制腎上腺DHEA分泌的藥物，並顯示我們的iPSC衍生的腎上腺細胞對這些藥物有類似的反應，激素分泌明顯減少，Sasaki說。”這意味著可以用這個系統來篩選針對腎上腺激素分泌的藥物，這可能使腎上腺激素分泌過多的患者或利用腎上腺激素生長的前列腺癌患者受益。”

隨著研究人員完善他們的系統，他們說他們希望能夠產生更多的組織類型的分級，這些組織類型發生在一個成熟的成人腎上腺中。

這樣一個平台為了解仍然神秘的腎上腺提供了更多機會。特別是它可以被用來探測腎上腺功能不足的遺傳基礎，以及其他疾病，如腎上腺癌。最終用於創造這種腺體的方法可能有一天會在腎上腺疾病患者中重建一個正常運作的大腦-腎上腺反饋迴路。

這是一項首創的研究，細胞治療領域不僅對治療腎上腺功能不足，而且對治療其他激素驅動的疾病有很大的希望：高血壓、庫欣綜合症、多囊卵巢綜合症等等。