格罗宁根大学医学分离出人类甲状旁腺干细胞，并成功创建甲状旁腺类器官(PTO)

前言 /               

甲状旁腺是机体重要的内分泌腺体，甲状旁腺通过分泌甲状旁腺激素(PTH)来维持钙的稳态，是神经、肌肉和骨骼系统必不可少的元素。

甲状旁腺有四个,分别位于甲状腺的左右两侧和上下两侧，大小为3-4毫米。甲状旁腺由主要腺细胞和嗜酸性粒细胞组成，前者表达钙敏感受体(CaSR) ，通过调节甲状旁腺激素(PTH)分泌来调节血钙浓度。

细胞王国·作者/ 摩西

 

细胞生物技术公益科普者 

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甲状旁腺疾病是异质性疾病，通常由PTH分泌改变而引起，导致钙稳态失调。在原发性甲状旁腺功能亢进症中，CaSR表达减少，导致甲状旁腺激素释放失控，引致高钙血症。

为了增进对甲状旁腺增生的理解，开发有效的甲状旁腺示踪剂用于诊断成像，建立甲状旁腺组织的类器官模型，将有利于靶向治疗药物的开发。

10月27日发表在《干细胞报告》杂志上的一项研究显示，格罗宁根大学医学中心的研究者已从原代组织中分离出人类甲状旁腺干细胞，并将其扩增并形成甲状旁腺类器官(PTO)，为未来的生理学研究和药物筛选应用铺平了道路。

格罗宁根大学医学中心的联合高级研究作者 Schelto Kruijff 表示，他们是世界上第一个分离出甲状旁腺干细胞，并在实验室中将这些细胞作为类器官长期保存的团队。

甲状旁腺靶向治疗和成像示踪剂的开发可以从体外模型中受益，而由甲状旁腺干细胞发育而来的类器官是最好的选择。类器官能很好地模拟组织结构和细胞组成，对研究肿瘤行为和评估药物反应非常有价值。

该团队初步证明，甲状旁腺含有能够产生类器官的干细胞。这些类器官能模仿患者的情况，产生激素，表达特定的标志物，并显示出对药物的反应。

PTO 的药物筛选实验流程

人甲状旁腺干细胞

体外自我更新与类器官形成

在这项研究中，格罗宁根大学医学中心的共同高级研究作者 Rob Coppes ，着手建立一个代表人类甲状旁腺组织的病人来源的 PTO 模型。

研究人员从接受甲状旁腺手术的病人身上获得了良性增生的甲状旁腺组织,随后将50个增生性副甲状腺活检组织，分离成单个细胞和细胞团。最后分离出甲状旁腺干细胞，并检测其扩增和形成 PTO 的潜力。

检测结果表明，PTO 在基因和蛋白表达水平及功能上与原始组织相似，其释放的钙浓度和甲状旁腺激素，随药物的影响而发生变化，引起激素分泌增加和减少。

此外，研究人员在 PTO 中发现了特定的甲状旁腺靶向的示踪剂。结果表明，这些类器官可以模拟人类甲状旁腺功能。

RNA测序显示原发增生性甲状旁腺组织和PTO在p1和p2代的差异有限

美中不足的是，这项研究缺乏原始的微环境，例如血管和波动的细胞外信号的浓度。已有研究表明，微环境因素能够改变细胞的治疗反应，使类器官在这些研究中的应用复杂化。

但功能测试和示踪实验表明，PTO是一个非常合适的模型，类似于功能性甲状旁腺组织。

免疫荧光标记的PTOs

在未来的研究计划中，研究人员将这些类器官移植到甲状旁腺功能减退的大鼠体内，在活体动物模型中研究它们的功能。这些类器官可用于测试未来的甲状旁腺靶向药物和成像示踪剂。

此外，这项技术可以用于培养健康的副甲状腺类器官，以治疗甲状旁腺功能减退症患者。

参考资料：DOI: https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2022.09.015