在空气-液体接口培养下使用人类iPSC模拟肠上皮功能和极性
Eri Tanaka1, Takahiro Kishikawa1, Yu Miyakawa1
1Department of Gastroenterology, Graduate School of Medicine, The University of Tokyo, Tokyo, 113-8655, Japan.
Biochemical and biophysical research communications
|August 30, 2025
概括
使用人类诱导的多能干细胞 (iPSC) 的新型空气-液体接口 (ALI) 培养系统产生极化肠表皮. 这种模型可以研究药物反应和细胞外囊 (EV) 的分泌,从而促进肠道生物学研究.
科学领域:
- 干细胞生物学
- 胃肠病学
- 组织工程
背景情况:
- 人体肠道上皮对于吸收营养,屏障功能和免疫调节至关重要.
- 目前的器官模型在顶部接入方面存在局限性,阻碍了药物输送和分泌研究.
- 使用人类诱导的多能干细胞 (iPSC) 开发了一种新的空气液接口 (ALI) 培养系统,以克服这些局限性.
研究的目的:
- 开发和验证人类iPSC衍生ALI培养系统用于肠道上皮质.
- 评估表皮质的极性和对刺激的功能.
- 分析极化细胞外囊 (EV) 的分泌特征.
主要方法:
- 人类iPSC被分化为肠道干细胞,并在ALI条件下培养.
- 皮质组织通过免疫组织化学,基因表达和跨皮质电阻 (TEER) 进行了表征.
- 分析了顶/ 基底部分对印梅他辛和EV miRNA的反应.
主要成果:
- ALI系统产生了带有吸收和分泌细胞的两极化肠上皮单层.
- 基底暴露导致明显的粘膜损伤和炎症.
- 上和基底的EV分泌物显示出不同的miRNA配置,表明分离分泌物.
结论:
- 来自iPSC的ALI培养系统为肠道研究提供了一个生理分化的模型.
- 这种模型适用于研究药物反应和极化EV分泌.
- 潜在的应用包括个性化医疗和先进药物开发.


