華盛頓大學醫學院研究人員開發出一種新方法,可以培養從病人胃腸道移除的組織中獲得的人體細胞,最終可能會幫助科學家開發出個性化療法,治療炎癥性腸疾病和其他胃腸道疾病。
相關研究發表在Gut雜志上,華盛頓大學醫學院研究人員表示,他們已經在短短兩個星期內,用47例患者常規內鏡檢查程序如結腸鏡檢查中移除的組織,他們創造了65多個這樣的細胞系。科學家表示,這些培養的細胞系能夠幫助他們了解個別患者胃腸道的根本問題,并可以用來測試新的治療方法。
共同研究員Thaddeus S. Stappenbeck說:這項研究的進步在于,我們已經開發了新的方法,使培養的腸上皮干細胞能迅速擴增。這將有助于開發出新的方法,來測試特定患者中的藥物和環境的相互作用。
研究人員采用了一種新系統來培養小鼠腸上皮干細胞,這個系統的一個重要特點是,我們可以從腸道活檢組織中分離出干細胞系并創建新的細胞系,成功率近100%。研究人員開發出的實驗系統,有對分離和擴增腸上皮干細胞非常重要的關鍵因素,其中包括Wnt信號傳導蛋白和相關蛋白R脊椎蛋白(R-spondin)。系統也將細胞暴露于一種叫做Noggin蛋白,它阻斷細胞分化成居住在胃腸道中的其它細胞類型。
增殖的干/祖細胞迅速擴大使用高濃度的條件包含的關鍵因素(Wnt3a蛋白和生長介質,Noggin)。組合較低條件培養液濃度和陷波抑制是用來區分這些細胞為額外的檢測。
獲得越來越多的腸細胞系后,研究人員聯同PHillip I. Tarr醫學博士進行實驗,分析細胞是如何與細菌病原體如大腸桿菌互動。研究結果發現,致病株大腸桿菌會附著到腸上皮細胞,該附著過程被認為是刺激疾病的關鍵步驟。研究人員說,他們創造的實驗系統便于開發出新的方法來用于治療腸道細菌性感染。
在過去,研究胃腸道上皮細胞的真正可靠方法來是利用腫瘤細胞株。然而,癌細胞行為不同于例如炎癥性腸疾病患者的非癌性胃腸上皮細胞。新發現的這種技術現在讓可以研究患者胃腸道中細胞。另外,我們咋體外可以讓這種細胞快速生長,因此有可能開發一種個性化的方式來了解患者的病情,并根據患者的潛在問題,以調整治療方法。
展望未來,研究人員認為,這些細胞系將有助測試新的藥物靶標,對疫苗開發是有用的,也便于更好地了解這些人類細胞和腸道的有益和有害微生物之間的交互方式。
結論該文化系統將促進個體的研究,人類腸道上皮細胞的功能研究,包括主機–微生物相互作用。
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