“下一代”肠道瀑样了

在许多方面,我们的肠道之间的大门作为我们的身体和我们周围的世界。他们帮助我们消化食物和吸收的药物。他们发出报警信号,当有害细菌、病毒和过敏原入侵。

当肠道故障,或不能正确形式在开发期间,可能发生各种胃肠疾病;如炎症性肠病(IBD),嗜酸性食管炎(EoE)和腹腔疾病。许多传染病,从轻微到致命,也开始在小肠。

现在,科学家们在辛辛那提儿童报告中的一个重大突破多年寻求建立一个更好的模型来研究胃肠道疾病。他们已经成功开发一个复杂的“下一代”肠道瀑样,包括免疫系统功能的关键元素。

详细的研究结果在线发表于1月26日,2023年自然生物技术。合著者说这是第一次在薇芙任何类型的o瀑样(心脏、肝脏、胃等)将免疫系统的功能。

“不仅瀑样支持迁移比拒绝他们——这些免疫细胞和免疫tissues-rather结构继续改善肠道本身的发展,特别是其识别外来抗原的能力,”该研究的通讯作者Michael Helmrath说,医学博士。

五年探索混合“人性化”鼠标和瀑样技术

许多实验,证实了新发现由第一作者Carine Bouffi,博士,然后成员Helmrath辛辛那提儿童的实验室,现在在勃林格殷格翰集团制药公司的资深科学家。总的来说,工作涉及20科学家5机构。

工作开始增长后肠瀑样一个创新过程创建在2011年由干细胞与瀑样医学中心的专家们在辛辛那提儿童(自定义)。这个团队是世界上第一个生产运作肠瀑样从诱导多能干细胞(万能),制成的一种干细胞成熟的人类细胞,而不是胎儿组织。中心取得了几个里程碑以来,包括生产世界上第一个食管和胃瀑样。

在培养皿中生长后28天,小瀑样领域达到了几毫米大小。接着下一个关键的一步:瀑样移植到一个免疫抑制小鼠,以避免人类组织的排斥。

在这项研究中,调查的作用的免疫系统在开发过程中,该小组使用“人性化”转基因小鼠一直压制自己的免疫系统,使移植人类免疫细胞功能。世界上许多研究中心在他们的项目中使用类似的人源化小鼠。

团队成员执行精确的外科手术移植的瀑样到老鼠把他们下膜周围肾脏。那里,瀑样继续增长1000多倍,直径约1厘米(约一个豌豆大小的)。

12、16和20周,实验室团队收集瀑样分析细胞包含的类型。他们发现瀑样包含多种类型的人类从人性化的小鼠免疫细胞迁移,包括CD45 +细胞和重要的细胞称为内脏相关淋巴组织(GALT)结构的形成。

“我们看到,从人性化的小鼠免疫细胞迁移到瀑样,“Helmrath说。“我们看到相同类型的细胞,遵循同样的序列的发展,我们看到在人类发展”。

重要的是,团队进一步证实功能M电路关键类型的免疫信号产生单元只有当人性化的组织暴露在特定细菌抗原。实现这一要求公开的内部小发展中肠的碎片大肠杆菌常见细菌,微生物在人类肠道。这引发了瀑样组织分泌抗体反应。

“当我们开始这个项目时,我们不知道植入人源化小鼠肠道瀑样将工作,因为它从来没有做过,“Bouffi说。“当我们得到了第一次的结果,我们看到了免疫细胞的渗透瀑样我认为主持人鼠标是拒绝瀑样。但进一步分析后,我们发现免疫细胞实际上是有组织的,后来发展成免疫组织与人类的肠道。瀑样是非凡的。”

潜在用途下一代肠道瀑样

第一个应用程序对这些改进瀑样可能会涉及到使用它们作为测试平台来了解更多关于许多免疫介导性疾病影响消化道,Helmrath说。与动物模型不同的是,瀑样可以成长为更准确地反映了常见疾病的遗传疾病状态,甚至充当“化身”,模仿器官组织从一个特定的病人。

“有广泛的潜在应用,这些研究结果,不仅对肠瀑样,但是对于所有器官受到免疫介导性疾病的影响,“Helmrath说。

长远来看,科学家希望复制他们的成功在小鼠大动物宿主,人类瀑样组织可以产生更大的卷。如果成功,lab-started器官组织最终可能成为生活补丁,可以帮助受损的器官在人需要full-organ移植愈合。

参考:Bouffi C, Wikenheiser-Brokamp KA,查图尔维迪P,等。在活的有机体内免疫组织的发展在人类肠道瀑样移植到人性化的老鼠。生物科技Nat》。网上发布的2023年1月26日。doi:10.1038 / s41587 - 022 - 01558 - x

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