實驗室培養(yǎng)的“迷你”腎上腺。圖片來源：Kotaro Sasaki/賓夕法尼亞大學

科學家首次在實驗室中用干細胞培育出與4個月大胎兒相似的微小人類腎上腺。相關研究成果近日發(fā)表于預印本平臺bioRxiv。該研究可能有助開發(fā)治療這種腺體功能紊亂相關疾病的方法。

腎上腺位于腎臟中，能夠產(chǎn)生參與新陳代謝、壓力反應和性激素生成的分子。

此前，研究人員嘗試利用誘導性多能干細胞培養(yǎng)小腺體，但都未能培養(yǎng)出與人體內(nèi)腺體相似的組織。

如今，美國賓夕法尼亞大學的Kotaro Sasaki和同事，成功地從3個人血液中提取的誘導性多能干細胞培養(yǎng)成大約2毫米寬的腎上腺。

實驗室培育的腺體包含中期妊娠胎兒腺體中發(fā)現(xiàn)的所有主要細胞類型和特征。實驗室腺體和胎兒腺體的基因活性模式也相似。

此外，實驗室培育的腺體產(chǎn)生了與壓力相關的皮質(zhì)醇、孕烯醇酮。孕烯醇酮是人體制造包括睪酮、雌激素和黃體酮在內(nèi)的多種激素的分子。

“我們培養(yǎng)的腎上腺幾乎擁有胎兒腺體早期發(fā)育中的一切。”Sasaki說，由于腎上腺產(chǎn)生了許多對生命至關重要的激素，因此建立腺體發(fā)育的精準模型將為缺乏皮質(zhì)醇等重要腎上腺激素的患者提供療法。

此外，這種將一個人的細胞在體外培養(yǎng)為腎上腺組織，再植入體內(nèi)的方法，可能有助于治療多囊卵巢綜合征或高血壓等與激素相關疾病。

Sasaki團隊花了3年時間才確定了需要向誘導性多能干細胞中添加的生長因子和化學物質(zhì)的精確混合物。添加上述混合物的單個誘導性多能干細胞可在6周內(nèi)生長為腎上腺。

“大約每3天，我們就必須換一次混合物，調(diào)整培養(yǎng)皿中大約5種化學物質(zhì)的比例。”Sasaki。

在英國倫敦瑪麗女王大學的Leonardo Guasti看來，這項研究很有影響力，它是第一個從誘導性多能干細胞中培養(yǎng)出胎兒腎上腺的研究。不過，Guasti希望它能達到胎兒腎上腺的水平，這樣才能用于開發(fā)針對腎上腺疾病的療法。（徐銳）

相關論文信息：

https://doi.org/10.1101/2022.10.31.514433