帶有免疫細胞的迷你結腸可能帶來個人化疾病療法
研究人員對現有的器官組織進行了改進,創造了一個帶有免疫細胞的微型三維結腸,這將有助於開發針對結腸相關疾病(如發炎性腸道疾病和癌症)的個人化療法。
豪爾赫-穆內拉博士在他位於麻省醫療中心的實驗室中
對健康器官及其疾病狀態的研究對於我們了解這兩者以及開發新的有效治療方法至關重要。微型三維器官(或稱為類器官)可用於在與實物非常相似的組織中研究疾病機制。然而,許多器官組織都缺少一個大多數器官都具備的重要組成部分:與免疫系統的連結。
現在,南卡羅來納醫科大學霍林斯癌症中心的研究人員與辛辛那提兒童醫院醫學中心合作,開發了一種帶有免疫細胞的結腸類器官,從而解決了這個問題。
“我們認為這種新模型意義重大,因為大多數胃腸道疾病都涉及免疫系統和發炎。”
胃腸道中存在著多種多樣的免疫細胞群。大多數腸道疾病,尤其是發炎性腸道疾病(IBD),都與免疫系統有關,因此在進行研究時獲得這些細胞非常重要。
研究人員引導人類多能幹細胞(hPSCs)分化,生成人類結腸器官組織。這些細胞自我組織成與天然腸道組織相似的層,並共同發展出多種免疫細胞,包括產生功能性巨噬細胞的生血內皮樣細胞。巨噬細胞是一種特化的免疫細胞,除了引發、維持和消除發炎外,還能感知病原體並對其做出反應。
該研究的通訊作者詹姆斯-威爾斯(James Wells)說:”重要的是,這些免疫細胞與人體內的免疫細胞幾乎相同,它們能夠檢測致病細菌並將其清除。對於旨在確定未來治療腸道疾病和其他影響胃腸道疾病的療法的研究來說,這是重要的一步。”
研究人員說,他們的迷你結腸更接近人類結腸。
豪爾赫-穆內拉博士說:”它們(器官組織)不僅包含結腸內壁,還包含支持細胞,甚至一些與結腸其他組織一起生長的免疫細胞。我們製作了一個更完整的人體類器官系統,可以用來模擬結腸發炎。”
研究人員認為,經過進一步開發,他們的新型類器官可用於幫助結腸疾病進行個人化治療。例如,這些類器官可以利用早期IBD患者的血液生成,並在進行治療前用來測試治療是否有效。
這項研究發表在《細胞幹細胞》(Cell Stem Cell)雜誌。