图1所示。尿素代谢受损patient-derived人为多能干细胞(hiPSCs)分化成肝细胞(hiPSC-Heps)。计划(一个)显示了尿素循环排毒氨(NH4 +)在连续5无毒尿素尿素循环酶(UCE)在肝细胞线粒体介导的反应。(B)尿素四控制分泌hiPSC-Hep线(Ctrl_1-4)与收购phh相比。数据代表4到12个独立的生物样本的平均值。(C, D)相对mRNA和蛋白表达的加州大学进行实时定量PCR (C)和免疫印迹(D) Ctrl_1 hiPSCs和hiPSC-Heps主要与人类肝细胞(收购phh)。所有样本所示加载相同的凝胶。表明图像裁剪。数据代表两到四个独立的生物样本的平均值。单向方差分析; *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, and ****p < 0.0001. Error bars represent SEM. (E) Immunofluorescent images showing abundant mitochondrial expression and co-localization of carbamoyl phosphate synthetase 1 (CPS1) and ornithine transcarbamylase (OTC) in Ctrl_1 hiPSC-Heps. Nuclei are labeled with DAPI. Scale bar = 100 µM. Inset in merged image shown as bottom-right image. ARG1, arginase 1; ASL, argininosuccinate lyase; ASS, argininosuccinate synthetase; GAPDH, glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase; n.s., not significant. Credit: DOI: 10.1002/hep.32247
尿素循环负责删除产生的含氮废物分解蛋白质的生物。如果场外酶缺失在这个周期中,氨积累有毒水平上升。一个场外缺乏是尿素循环的最常见疾病。直到现在它无法用药物治愈。
场外基因位于性染色体(X染色体)。这意味着表现女性新生儿障碍通常是较弱的。然而,在男性新生儿,谁有一个X和一个Y染色体,缺乏场外基因有一个戏剧性的影响:在新生男婴,氨毒性由于场外不足常常是致命的。研究小组寻找方法来测试药物在实验室对场外缺乏症。
首先,生成的研究团队肝细胞从病人的皮肤组织在一个复杂的过程。它是这样的:最初,皮肤组织样本来自OTC-deficient患者和对照组(健康个体)。在一个复杂的过程,样品被分化,这样他们的作用就像干细胞。这个工程的过程是由Shin大家山中,他被授予2012年的诺贝尔医学奖。
“通过使用诱导干细胞技术,我们成功地生成肝细胞功能很大程度上就像从患者肝细胞,”医学博士解释道,亚历山大Lammle大学儿科资深医师和临床化学研究所Inselspital。ob体育开户网址“然而,我们观察到,诱导肝细胞排泄尿素显著低于真实的,健康的肝细胞,这是独立于他们是否来自健康对照组或尿素循环的病人。”
研究人员能够确定这种行为的原因。技术改造干细胞的特点是缺乏一个完整的水通道蛋白9日运输蛋白在细胞膜。这一缺陷的原因仍然是不成熟,胎儿性格的人工肝细胞。
水通道蛋白9:人工肝细胞功能的关键
水通道蛋白组织运输水和某些物质通过细胞膜。水通道蛋白9负责运输尿素。下一步,研究人员开发了一个过程,水通道蛋白9中诱导的形成干细胞。因此,肝细胞产生的技术改变了他们的行为。他们能够将氨分解成尿素和排泄尿素就像健康的细胞。这提供了与人工功能测试程序的基础肝细胞。
使用人工细胞:测试治疗药物
场外缺乏症的特点是复杂的场外蛋白质结构的不正常工作。他们最需要大proteins-helpers或监护人以组装和功能正常。医学博士教授。约翰内斯Haberle苏黎世大学儿童研究中心医院解释道:“监护人保证酶的酶分子正确折叠和正确地准备使用或重置之后。新的测试模型已经被用来测试场外监护人来找到更多关于场外不足,当然,可能的治疗方法。”
更多信息:亚历山大·拉姆勒et al,水通道蛋白9感应人类我PSC派生的肝细胞促进建模的鸟氨酸氨甲酰基转移酶缺乏肝脏病学(2021)。DOI: 10.1002 / hep.32247
由Inselspital,伯尔尼大学医院
引用个性化医疗:功能诱导肝细胞从皮肤组织(2022年1月17日)检索2023年7月15日从//www.puressens.com/news/2022-01-personalized-medicine-functioning-liver-cells.html
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