人类皮肤细胞诱导iPSC分化人工肝，干细胞分化器官潜力无限 I 医麦猛爆料
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2020年6月5日/医麦客新闻 eMedClub News/--2020年6月2日，匹兹堡大学医学院的研究人员公布了一项最新研究，使用人类皮肤细胞诱导成诱导多能干细胞(iPSC)创建了功能完备的微型肝脏，移植到大鼠中存活了四天。
▲ 干细胞培育出微型人肝（图片来源：UPMC）
相关成果发表以“Assembly and Function of a Bioengineered Human Liver for Transplantation Generated Solely from Induced Pluripotent Stem Cells”为题发表在Cell Reports上。
这些微型肝脏就像正常肝脏一样，会分泌胆汁酸和尿素。在自然环境中肝脏成熟需要长达两年的时间，但Soto-Gutierrez及其同事却在不到一个月的时间内做到了。
“我们的长期目标是创建可以代替器官捐赠的器官，但这项研究的积极意义在于，我们看到人类诱导iPSC分化器官的潜能，” Soto-Gutierrez表示，“例如，在急性肝功能衰竭中，可能只需要一段时间的肝强化治疗，并不是需要整个肝脏移植。”
他指出，这项研究仍有许多挑战需要克服，包括长期生存和安全问题。
干细胞是一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞，能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞，干细胞具有分化成多种功能细胞的潜能。多年来科学家一直致力于利用干细胞的分化潜能生成器官来治疗器官损伤的疾病。
干细胞与器官分化
>>>> 胃
2017年1月4日，美国辛辛那提儿童医院医疗中心的研究人员在Nature发表题为“Wnt/β-catenin promotes gastric fundus specification in mice and humans”的文章。
研究人员在小鼠胚胎中发现信号通路Wnt/β-catenin调控胃细胞发育，成功利用人类多能干细胞培育出能产生胃酸和消化酶的胃底类器官。
>>>> 功能性肠道
2017年1月12日，日本国立成育医疗研究中心的研究人员在JCI Insight发表题为“A xenogeneic-free system generating functional human gut organoids from pluripotent stem cells”的文章。
研究人员利用人类多能干细胞培育出功能性肠类器官。该肠类器官含有源自3个胚层的肠细胞：肠上皮细胞、杯状细胞、潘氏细胞和肠内分泌细胞，并具有肠道功能，包括肽的吸收，以及响应组胺和抗胆碱能药物的刺激而表现出肠蠕动。
2017年6月19日，美国威尔康奈尔医学院的研究人员在Nature Medicine上发表题为“Colonic organoids derived from human induced pluripotent stem cells for modeling colorectal cancer and drug testing”的文章。
研究人员利用家族性腺瘤性息肉病（FAP）患者皮肤成纤维细胞的iPSC构建了结肠类器官。研究证实，构建的结肠类器官具有结肠组织的生物学特征，包含干细胞、短期扩增细胞、分化细胞等。
2017年7月6日，美国辛辛那提儿童医院的研究人员在Cell Stem Cell发表题为“Differentiation of human pluripotent stem cells into colonic organoids via transient activation of BMP signaling”的文章。
研究人员利用人类多能干细胞培育出结肠类器官。研究人员发现BMP信号调控肠上皮细胞发，通过短暂激活BMP信号，成功促使干细胞发育形成结肠类器官（HCO），移植到实验鼠体内发育6到10周后，这一类器官的形态、结构、分子和细胞特性等都与人类结肠相似。
2017年1月27日，美国约翰•霍普金斯大学医学院的研究人员在Scientific Reports发表题为“Cornea organoids from human induced pluripotent stem cells”的文章。
研究人员利用人类iPSC成功培养出角膜类器官。该角膜类器官具有与正常发育的角膜同样的特征，包含三种不同的细胞类型：上皮细胞、基质细胞和内皮细胞。
2017年4月24日，美国哥伦比亚大学医学中心的研究人员在Nature Cell Biology发表题为“A three-dimensional model of human lung development and disease from pluripotent stem cells”的文章。
研究人员利用人类多能干细胞生成了模拟肺部结构和功能的类器官，对其进行功能验证，发现体外病毒感染后与人类肺部症状一致，表现为被感染细胞肿胀，并分离脱落。
>>>> 皮肤
2019年4月8日，里肯生物系统动力学中心器官再生实验室的研究人员在Nature发表题为“Regeneration of a bioengineered 3D integumentary organ system from iPS cells”的文章。
研究人员诱导小鼠iPSC分化为3D-IOS（包括皮肤和皮肤附件，如毛囊和皮脂腺）。将3D-IOS移植到其他小鼠的伤口处，14天后，器官系统在体内表现出完全的生理功能。
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