中国基因网

中国基因网您的位置：首页 >国内研究 >

视网膜芯片将活体人体细胞与人造组织样系统结合在一起

2019-09-03 10:44:55 • 来源：

德国研究人员报告了一种芯片视网膜的发展，该视网膜芯片将活体人体细胞与人造组织样系统结合在一起。科学家，谁形容自己的工作(“ 合并类器官和器官上的单芯片技术生成在人的视网膜上，一个芯片平台复杂的多层组织模型 ”)在网上生活，认为他们的尖端工具可以为研究眼病提供现有模型的有用替代方案，并允许科学家更有效地测试药物对视网膜的影响。

视网膜芯片将活体人体细胞与人造组织样系统结合在一起

“遗传性和散发性视网膜疾病如Stargardt病，年龄相关性黄斑变性或色素性视网膜炎的破坏性影响和无法治愈的性质迫切需要开发新的治疗策略。另外，视网膜毒性的高流行性正变得越来越成为新型靶向治疗剂的问题。迄今为止，眼科药物开发在很大程度上依赖于动物模型，其通常不提供可转化为人类患者的结果。因此，建立复杂的基于人体组织的体外模型至关重要，“研究者写道。

“源自人胚胎干细胞(hESCs)或人诱导多能干细胞(hiPSCs)的自我形成视网膜类器官(RO)的发现是模拟复杂分层视网膜组织的有前途的方法。然而，RO缺乏血管形成，并且无法概括成熟的光感受器和视网膜色素上皮细胞(RPE)的重要生理相互作用。在这项研究中，我们提出了视网膜上视网膜(RoC)，一种人类视网膜的新型微生理学模型，整合了来自hiPSC的七种以上不同的基本视网膜细胞类型。它提供脉管系统样灌注，并首次实现了成熟感光细胞片段与体外RPE相互作用的重演。

“我们表明，这种相互作用增强了外部片段结构的形成，并建立了类似体内的生理过程，如外段吞噬作用和钙动力学。此外，我们通过再现抗疟疾药物氯喹和抗生素庆大霉素的视网膜病毒副作用证明了RoC在药物测试中的适用性。基于hiPSC开发的RoC具有促进药物开发的潜力，并为视网膜疾病的潜在病理学提供新的见解。“

“仅使用工程方法概括人类视网膜的复杂组织结构，即使不是几乎不可能，也极具挑战性，”德国斯图加特弗劳恩霍夫界面工程与生物技术研究所博士后研究员Christopher Probst博士解释说，本研究的共同主要作者。

为了克服这些挑战，科学家们诱使人类多能干细胞在人造组织上发育成几种不同类型的视网膜细胞。这种组织重建了细胞在体内经历的环境，并通过模拟人体血管的系统向细胞提供营养和药物。

“这种方法的结合使我们能够成功地创建一个复杂的多层结构，包括视网膜类器官中存在的所有细胞类型和层，连接到视网膜色素上皮层，”联合主要作者，博士后研究员Kevin Achberger博士说。德国蒂宾根Eberhard Karls大学神经解剖学和发育生物学系。“这是3D视网膜模型的第一次演示，它重现了人类视网膜的许多结构特征，并以类似的方式表现。”

该团队用抗疟疾药物氯喹和抗生素庆大霉素治疗他们的视网膜视网膜，这些药物对视网膜有毒。他们发现这些药物对模型中的视网膜细胞有毒性作用，这表明它可能是检测有害药物作用的有用工具。

“这种微小模型的一个优点是它可以作为自动化系统的一部分，用于快速测试数百种药物对视网膜的有害影响，”Achberger指出。“此外，它可以使科学家们从特定患者身上获取干细胞，并研究该个体自身细胞中的疾病和潜在治疗方法。”

“这种新方法结合了两种有前途的技术 - 类器官和片上器官 - 并有可能彻底改变药物开发并开创个性化医疗的新时代，”资深作者，实验助理教授Peter Loskill博士补充说。 Eberhard Karls大学的再生医学。

Loskill是弗劳恩霍夫界面工程和生物技术研究所Fraunhofer Attract集团的芯片上的负责人。他的实验室横跨两所大学，正在为其他器官开发类似的片上器官技术。

郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如有侵权行为，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。

推荐内容