سیگنال های پاراکرین بلوغ ارگانوئیدهای کبدی انسانی از سلول های بنیادی پرتوان القایی را تنظیم می کنند

تاریخ انتشار: چهارشنبه 22 آذر 1396 | امتیاز: Article Rating

یک مدل ارگانوئید خود سازمان یابنده، رویکرد جدیدی را برای مطالعه مکانیسم اندام زایی کبدی ارائه می کند. مدل های جانوری قبلی نشان داده اند که پیام رسانی های پاراکرین همزمان و تماس سطحی سلول به سلول، تمایز هپاتوسیت ها را تنظیم می کنند. برای تشریح مشارکت نسبی اثرات پاراکرین، ما همان طور که قبلا گزارش شده است، ابتدا ارگانوئیدهای کبدی را با استفاده از سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(iPSCs)، سلول های بنیادی مزانشیمی(MSCs) و سلول های اندوتلیال سیاهرگ بند ناف انسانی(HUVECs) ایجاد کردیم. تصویربرداری های لحظه ای نشان داد که iPSCهای اندودرم خاص کبد(HE-iPSCs) به صورت ارگانوئیدهای سه بعدی خودسازماندهی شددن که منجر به القای ژن های کبدی شد. تمایز پیشبرنده بوسیله تولید پروتئین های کبدی بعد از پیوند in vivo ارگانوئیدها نشان داده شد. برای ارزیابی مشارکت پاراکرینی، ما یک سیستم ترانس ول را به کار بردیم که در آن HE-iPSCها به طور جداگانه ای با MSCها و/ یا HUVECها هم کشت شدند. اگر چه ساختار سه بعدی شکل نگرفت، این فاکتورهای محلول یک فنوتیپ شبه هپاتوسیتی را در HE-iPSCها القا کرد که منجر به بیان پمپ صادر کننده نمک های صفراوی شد. در مجموع، سیگنال های پاراکرین حاصل از مزودرم بلوغ کبدی را در ارگانوئیدهای کبدی افزایش داد اما خود سازماندهی ارگانوئیدها نیازمند تماس سطحی سلول به سلول است. مدل آزمایشگاهی ما رویکرد جدیدی را برای شناسایی سیگنال های پاراکرین تکوینی که تنظیم کننده تمایز هپاتوسیت های کبدی هستند، نشان می دهد.

Development. 2017 Mar 15;144(6):1056-1064. doi: 10.1242/dev.142794.

Paracrine signals regulate human liver organoid maturation from induced pluripotent stem cells.

Asai A1, Aihara E2, Watson C3, Mourya R4, Mizuochi T4, Shivakumar P4, Phelan K4, Mayhew C5, Helmrath M3, Takebe T6, Wells J5, Bezerra JA4.

Abstract

A self-organizing organoid model provides a new approach to study the mechanism of human liver organogenesis. Previous animal models documented that simultaneous paracrine signaling and cell-to-cell surface contact regulates hepatocyte differentiation. To dissect the relative contributions of the paracrine effects, we first established a liver organoid using human induced pluripotent stem cells (iPSCs), mesenchymal stem cells (MSCs) and human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) as previously reported. Time-lapse imaging showed that hepatic-specified endoderm iPSCs (HE-iPSCs) self-assembled into three-dimensional organoids, resulting in hepatic gene induction. Progressive differentiation was demonstrated by hepatic protein production after in vivo organoid transplantation. To assess the paracrine contributions, we employed a Transwell system in which HE-iPSCs were separately co-cultured with MSCs and/or HUVECs. Although the three-dimensional structure did not form, their soluble factors induced a hepatocyte-like phenotype in HE-iPSCs, resulting in the expression of bile salt export pump. In conclusion, the mesoderm-derived paracrine signals promote hepatocyte maturation in liver organoids, but organoid self-organization requires cell-to-cell surface contact. Our in vitro model demonstrates a novel approach to identify developmental paracrine signals regulating the differentiation of human hepatocytes.

PMID: 28275009
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان