人类多能干细胞培养出皮肤“类器官”

2020年06月04日09:00  来源:科技日报
 

科学家们在“类器官”研究中完成一项重大挑战:利用人类多能干细胞培养的皮肤“类器官”,在其培养4—5个月后,成功形成了多层皮肤组织,甚至包含毛囊、皮脂腺和神经元回路。这项成果发表在3日的英国《自然》杂志上,将带来一种可以研究人类皮肤发育的工具,并加深人类对疾病建模和重建手术的认识。

“类器官”属于三维细胞培养物,包含其代表器官的最关键特性。此类体外培养系统可分化为多个特异性器官的细胞类型,与对应的器官拥有类似的空间组织,并能够再现对应器官的部分功能,从而提供一个高度生理相关的系统。

长期以来,此类培养系统一直被用来研究人体外皮肤的发育。重建皮肤及其相关结构(如毛囊和皮脂腺)一直被视为一项难度极高的生物医学挑战。

此次,美国哈佛医学院研究人员卡尔·克勒及其同事,第一次报告了“类器官”培养系统在仔细优化生长条件后,能够利用人类多能干细胞生成皮肤“类器官”。经过4—5个月的培养期,这些类器官具有明显的表皮层和真皮层,而且含有毛囊、皮脂腺和紧密连接的神经回路。

研究人员将它们移植到免疫功能不全的小鼠的背上皮肤后,55%的移植物上都长出了2—5毫米的毛发,表明该“类器官”能够与小鼠表皮融合,形成含人类毛发的皮肤。

在论文随附的“新闻与观点”文章中,美国宾夕法尼亚大学科学家里奥·王和乔治·科特赛里斯表示,现阶段,在这种治疗方法可以用在现实中之前还有若干问题需要解决,但值得注意的是,“这项工作具有巨大的临床转化潜力,人们相信这个希望终将成为现实”。(记者张梦然)

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