加州大学圣地亚哥分校的研究人员相信他们已经找到了推进我们对克罗恩病(一种慢性自身免疫性疾病,其中免疫系统错误地攻击消化道中的健康组织)理解的下一步。通过使用来自完全发育组织的成人干细胞,他们能够创建类器官,这些类器官是实验室中培养的人体器官的小版本。这些类器官帮助科学家更有效地研究克罗恩病的发展,从而识别出该疾病的两种分子上不同的亚型。
HUMANOID研究中心卓越研究项目的项目经理兼运营总监Courtney Tindle表示,这些干细胞是从疾病发生的组织中提取的。当使用成人干细胞时,它们保留了表观遗传修饰,记住了它们的来源。因此,我们不是将它们编程为某种器官,而是它们自己生成结肠类器官,并保留疾病特征。
克罗恩病发生在免疫系统攻击消化道中的健康组织,导致瘢痕和炎症。症状包括腹泻、体重减轻、疲劳和严重的腹痛。在特别严重的情况下,肠道损伤可能需要手术。根据加州大学的一份新闻报道,Pradipta Ghosh博士表示:“已知的一种抗炎药物组合可以帮助一部分患者,但仅是暂时的。”这意味着当前的治疗方法往往无法为患者提供长期的缓解。
例如,患有IDICD(免疫缺陷感染性克罗恩病)的患者可能受益于通过增强免疫系统来清除感染的治疗。另一方面,患有S2FCD(应激和衰老诱导的纤维狭窄性克罗恩病)的患者可能对旨在预防或逆转组织瘢痕化和解决细胞衰老的药物反应更好。
到目前为止,使用重编程皮肤细胞研究像克罗恩病这样的复杂疾病一直具有挑战性,因为这些细胞往往会失去其原始特性。在这项新研究中,UCSD研究人员通过从克罗恩病患者的肠道组织中提取的成人干细胞开发类器官,克服了这一难题。这些细胞保留了表观遗传标记,这些化学变化使细胞“记住”了肠道的环境,从而使类器官更类似于病变组织。研究人员使用RNA测序方法分析基因活性,识别出两种不同形式的克罗恩病:免疫缺陷感染性克罗恩病(IDICD)和应激和衰老诱导的纤维狭窄性克罗恩病(S2FCD)。患有IDICD的患者免疫系统较弱,难以抵抗感染,而患有S2FCD的患者则经历导致肠道狭窄的瘢痕化。“这两种亚型之间存在特定的细胞过程差异,因此针对每种亚型的缺陷进行治疗是关键,”Tindle解释说。
研究团队计划扩大他们的生物样本库收集,并检查这两种克罗恩病亚型是否出现在其他细胞类型中,如帮助构建组织结构的成纤维细胞。“下一步是继续培养和扩展生物样本库,看看我们是否继续拥有这两个特征,”Tindle说。“同时,还要检查不同的细胞类型——不仅仅是上皮细胞,还有成纤维细胞。……我们是否仍然看到这两种分子亚型依然成立?”
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