甲状腺激素发现实验室肝细胞缺失的成分

干细胞是多才多艺的构建块,身体的每一个细胞类型神经元的皮肤细胞血液细胞最终降临。研究人员还发现如何将干细胞转化为不同的细胞类型在实验室里,已帮助学习正常的细胞环境的健康和疾病,并可以用来生成细胞接受移植。鲁道夫·怀特黑德研究院创始成员Jaenisch不仅在他的研究中使用这些细胞,但他职业生涯的大部分时间都用在发现和改善的方法进行准确的实验室模型干细胞源性的细胞。

Jaenisch的实验室所聚焦的一个挑战是如何消除细胞类型之间的差异,他们在身体和干细胞的等价物。特别是,他们发现干细胞衍生细胞往往不成熟,更像胎儿细胞中发现的而不是成年人。这些差异可以使细胞不准确的研究模型和防止他们被医学上有用的功能移植细胞。干细胞在体内得到复杂的鸡尾酒的分子信号变换成不同的细胞类型。研究人员所面临的挑战在于弄清楚体内的分子信号相关,然后他们消遣的配方完全正确。

博士后研究员海特马Jaenisch实验室决定解决这个问题的肝细胞,肝细胞的主要类型。工作发表在细胞干细胞4月21日,Jaenisch为什么干细胞和马分享他们的发现肝细胞像胎儿肝细胞,我们需要让他们mature-including甲状腺激素的一个重要的角色。

肝脏过滤器通过消化系统进入体内的一切。它帮助存储和修改营养,安全地分解毒素和废物,药物和更多的过程。仍然有很多了解肝脏功能和出错的liver-associated疾病,干细胞源性和准确的模型将有助于研究。肝细胞也需要治疗终末期肝病,如果研究人员可以大量生产肝细胞,干细胞在成人肝脏功能安全,这可以帮助肝细胞输血来满足需求。

在这项研究中,马Jaenisch和增加肝细胞的干细胞在两个设置:一个典型的2 d文化的细胞在培养皿中生长,和3 d球体,细胞在正常文化开始被允许成长为细胞的三维球。球状体可以用来模拟细胞的自然环境的某些方面,2 d文化不能。在每种情况下,研究人员,并将这些细胞暴露于分时的混合信号促使他们发展成肝细胞。研究人员分析了细胞的2 d和3 d的文化和他们主要的肝细胞相比,或从身体细胞,使用各种技术来寻找相关的DNA和基因表达的差异。他们发现,细胞培养的3 d系统更接近细胞从成人的身体比2 d系统。

“3 d文化不仅有利于肝细胞的成熟,但它也可以用来扩大生产的细胞,这可能是非常有用的细胞疗法在未来,“马说。

然而,两组lab-derived细胞缺乏成人肝细胞的重要特征。分析指出,一个特别重要的缺失的因素:在成人肝细胞,一个叫做甲状腺激素受体激素受体β(THRB)绑定到许多地方的DNA。THRB然后感官甲状腺激素的存在与否,并相应调节多种基因表达过程。然而,研究人员发现,当肝细胞做出了正确的数量的干细胞THRB,是防止绑定,它应该和执行其功能。

通常,THRB有一个合作伙伴,帮助它绑定到DNA甲状腺激素T3。当研究者补充说T3的2 d和3 d的文化,这导致更典型THRB绑定,这反过来使得cells-especially细胞从3 d文化相似成人肝细胞在很多方面。改善THRB绑定肝脏关键基因的表达增加,恢复活动的监管元素修改基因表达的DNA,并降低胎儿肝脏基因的表达。研究人员还获得洞察THRB的分子相互作用的机制和影响肝脏成熟,画一个更完整的画卷的肝细胞的关键角色。

,这项工作导致了更好的配方使成人肝细胞干细胞在3 d球体lab-using文化和添加T3。当细胞发达用这种方法整合到小鼠的肝脏,肝脏细胞整合成功和长期保持正常功能。

新的和改进的肝细胞干细胞仍不是一个完美的适合成人肝细胞研究人员关于丢失的特性可以解决next-but当前细胞“无缝集成到肝脏的能力,以及指标的分析,他们将好的liver-associated疾病模型,表明他们将有用的各种项目。

”作为我们的真实性提高干细胞细胞类型,我们研究打开新的机遇,“Jaenisch说。“我们可以建立更精确的模型来研究高的疾病,如肝疾病、糖尿病和慢性病毒感染,并利用这些模型我们可以开发为治疗和预防战略。”