由細胞生長和分化系初級副教授Kazuo Takayama領導的一個研究小組最近使用iPS細胞構建了一種新的炎癥性腸病模型，該模型可以更準確地對疾病進行建模，以研究潛在的疾病機制和確定新的治療方法。

　　全世界有近500萬人患有炎癥性腸病(IBD)，這是一種以腸道慢性炎癥為特征的疾病，可引起腹瀉和腹痛等胃腸道癥狀。雖然一些藥物可用于治療IBD，但疾病緩解仍然不是最佳的，因為它們不能治愈潛在的疾病。

　　阻礙確定治療和治愈IBD新藥的一個關鍵因素是，我們目前缺乏準確的疾病模型，無法準確地概括患者經歷IBD時的內部狀況。

　　為了解決這個問題，takayama領導的團隊假設他們可以通過構建包括不同細胞類型組成腸道的結腸類器官來創建更好的IBD模型，因為目前的模型通常使用腸細胞系或僅包含結腸上皮細胞。

　　研究人員利用誘導多能干細胞分化為幾乎所有人體細胞的能力，誘導誘導多能干細胞通過五步分化成結腸類器官，分化為結腸上皮細胞和基質細胞。這項研究發表在《科學》雜志上。

　　通過檢查各種細胞類型特異性標記物并進行單細胞RNA測序(scRNA-seq)分析，在這些類器官中鑒定出結腸上皮細胞和基質細胞，從而證明該團隊成功嘗試構建由腸道不同基本細胞類型組成的類器官，以更好地建立IBD模型。

　　有了這些先進的類器官，研究小組下一步的目標是確定重建IBD疾病狀況的方法。由于在IBD的發病和進展過程中，各種炎癥細胞因子的水平升高，研究人員使用IBD患者在疾病期間可檢測到的幾種細胞因子(TNF-α， IFN-γ和IL-1β)的不同組合治療結腸類器官。

　　這種聯合細胞因子治療導致炎癥組織損傷和IL-8水平升高，IL-8是另一種已知在IBD患者中升高的細胞因子，因此向研究人員表明，他們已經成功地模擬了疾病狀況。

　　接下來，研究小組通過組織學、免疫熒光和基因表達分析來表征這個新構建的基于結腸類器官的IBD模型，觀察了與IBD患者活檢腸組織相似的許多形態學和細胞變化。

　　其他分析進一步顯示了腸道屏障功能的破壞。值得注意的是，scRNA-seq發現，在TNF-α、IFN-γ和IL-1β的聯合治療下，基質細胞和內皮細胞高度表達編碼炎癥細胞因子的基因，這表明這些細胞是炎癥細胞因子的主要來源，并說明了包括這些細胞類型對準確描述IDB病理生理的重要性。

　　利用這三種細胞因子引發IBD樣疾病，研究人員檢查了對用于IBD模型的常用細胞系的類似治療是否能產生類似的反應。

　　雖然基因表達分析揭示了炎癥反應的啟動，但他們觀察到，類似的細胞因子治療不能重現上皮損傷，也不能像他們在新的IBD結腸類器官模型中觀察到的那樣，產生炎癥細胞因子的峰值。

　　由于IBD被分為潰瘍性結腸炎(UC)和克羅恩病(CD)，研究小組比較了從UC和CD患者的活性部位收集的IBD樣結腸類器官和結腸組織的基因表達譜，以確定他們的模型是否更接近UC或CD條件。

　　這一分析表明，該模型更接近UC活檢組織。因此，研究小組將重點放在該模型描繪UC病理生理的能力上，接下來測試了治療UC的常用藥物托法替尼在ibd樣結腸類器官中的作用。

　　正如預期的那樣，通過各種實驗，他們觀察到tofacitinib在逆轉組織損傷和炎癥細胞因子產生方面的明顯治療效果，證明了使用該模型系統評估抗UC新藥的潛力。

　　總之，Takayama領導的研究小組表明，在體外模型系統中復制IBD病理生理時，基質細胞和其他細胞類型的參與至關重要。他們希望他們新的和更準確的模型能夠識別IBD的新型候選藥物，以便全世界數百萬受這種疾病影響的人有一天能享受更好的生活。

　　更多信息:Fuki Yokoi等人，利用人類誘導多能干細胞衍生的結腸類器官建立潰瘍性結腸炎模型，iScience(2024)。DOI: 10.1016/j.i ssn .2024.111049期刊信息:iScience由京都大學提供引文:創建更準確的炎癥性腸病模型(2024年9月30日)檢索自2024年9月30日https://medicalxpress.com/news/2024-09-accurate-inflammatory-bowel-disease.html本文檔受版權保護。除為私人學習或研究目的而進行的任何公平交易外，未經書面許可，不得轉載任何部分。內容僅供參考之用。