人类肠道有机体与功能性肠道神经元和血管系统的协调分化

科学领域:

• 干细胞生物学 干细胞生物学
• 胃肠病学 胃肠病学
• 发育生物学是发展生物学.

背景情况:

• 由多能干细胞衍生的人类肠道器官 (HIO) 模拟肠道表皮和介质细胞.
• 目前的HIO模型缺乏神经元,内皮细胞和光滑肌肉等关键细胞类型,限制了它们的翻译效用.
• 肠道干细胞利基因子EPIREGULIN (EREG) 正在研究其改善HIO复杂性的潜力.

研究的目的:

• 调查EPIREGULIN (EREG) 对增强人类肠道有机体 (HIO) 的分化的影响.
• 评估EREG治疗的HIO中关键细胞类型的发展,包括肠神经细胞群,内皮细胞和光滑肌肉.
• 在移植后评估EREG增强HIOs的体内成熟和功能能力.

主要方法:

• 人类多能干细胞通过添加EPIREGULIN (EREG) 来分化为HIO.
• 分析了表皮,介质,神经质,内皮和光滑肌肉谱系的分化.
• 将EREG增强的HIO移植到小鼠宿主中,以评估体内成熟和功能.
• 在体外微流体装置和体内血管评估被用于评估HIO血管.

主要成果:

• 在单一的HIO分化过程中,EREG促进了表皮,介质,肠神经细胞群,内皮细胞和有组织的光滑肌肉的共同分化.
• 移植的HIO显示出肠道神经系统的功能,其证据是周周类似的收缩.
• 经EREG增强的HIOs形成了功能性血管,在体内与宿主血管进行了解剖.
• 与标准HIO相比,EREG治疗的HIO表现出更高的复杂度和细胞多样性.

结论:

• 埃皮瑞古林 (EREG) 显著增强了人类肠道有机体 (HIO) 的分化,产生了具有多个细胞系的复杂结构.
• 经EREG增强的HIO具有功能性肠道神经系统和血管系统,代表了人类肠道更具生理相关性的模型.
• 这些先进的HIO是研究复杂肠道疾病和高准确度测试治疗干预措施的变革性工具.