从诱导的多能干细胞中形成自我组织的宏观人体肠道的受控聚合组合

科学领域:

• 干细胞生物学 干细胞生物学
• 再生医学是一种再生医学.
• 胃肠病学 胃肠病学

背景情况:

• 来自人类多能干细胞 (hPSC) 的人类肠道器官 (HIO) 对肠道研究和再生疗法有价值.
• HIOs的局限性包括hPSC线系依赖的介质酶发育和球形形态,限制了它们的应用.
• 目前的有机体模型并不能完全概括原生肠道复杂的管状结构.

研究的目的:

• 开发一种改进的方法,从hPSCs中改造管状肠组织.
• 克服当前HIO模型的局限性,以提高临床适用性.
• 创建厘米尺度的人体肠道组织,具有复杂的架构,用于潜在的移植.

主要方法:

• 将分别分化的中皮和中/肠细胞纳入组装的球体中,以稳定HIO介质细胞生长.
• 使用球形聚合生成管状肠道结构 (组装的人体肠道管道[a-HITs]) .
• 在生物反应器中进行旋转培养,以促进在HIT中表皮和介质细胞的自我组织.
• 介肠移植以诱导a-HITs成熟到复杂的管状肠组织中.

主要成果:

• 这种新方法成功地稳定了HIOs中介酶生长.
• 组装的球状体促进了管状肠结构 (a-HIT) 的产生.
• 生物反应器培养和移植导致了具有复杂架构的厘米尺度管状肠组织.
• 工程组织表现出成熟的上皮和介质细胞组成部分.

结论:

• 这种基于聚合和悬浮的方法为从hPSCs中设计管状肠组织提供了基础技术.
• 开发的a-HITs模型为研究肠道发育和疾病提供了一个更先进的平台.
• 这项技术在产生人类肠道组织方面具有重大潜力,可用于再生医学的未来临床应用.