生体内に類似した細胞の複雑性と機能を持つバイオエンジニアリングされたヒト結腸オルガノイド

細胞幹細胞
2024年6月13日オンライン公開
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短い論文
生体内に類似した細胞の複雑性と機能を持つバイオエンジニアリングされたヒト結腸オルガノイド

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S193459092400184X
　


著者リンク オーバーレイパネルを開くOlga Mitrofanova 1, Mikhail Nikolaev 1, Quan Xu 1 4, Nicolas Broguiere 2 4, Irineja Cubela 1, J. Gray Camp 1, Michael Bscheider 3, Matthias P. Lutolf 1 2 5
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https://doi.org/10.1016/j.stem.2024.05.007
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ハイライト

ミニコロンには生理的な細胞交代があり、継代することなく長期間持続する。

細胞種の多様性、パターン形成、成熟度は生体内の結腸に類似している。

生理学的機能の改善と小腸へのアプローチの拡大

ミニコロンが薬剤誘発性消化管毒性の違いを捉える

概要
オルガノイドやオルガンオンチップは、in vitroでヒトの腸の生理や疾患をモデル化するための強力なツールとして登場した。生理学的には適切であるが、これらのシステムはヒトの腸粘膜を模倣するのに必要な環境環境、空間的組織、細胞型の多様性、成熟度を欠いていることが多い。その代わりに、生体内組織に酷似したモデルを作製するために、我々はオルガノイドとorgan-on-a-chip技術を統合し、"ミニコロン "と呼ばれる高度なヒト・オルガノイド・モデルを開発した。成長因子による非対称的刺激を採用することで、組織の寿命を大幅に向上させ、増殖・分化細胞タイプの多様性とパターニングを生体内と同様に再現した。ミニコロンには、粘液を産生する杯細胞が豊富に含まれており、ミニコロンの成熟を示す単細胞RNA配列決定によって、成熟した機能的な結腸細胞が出現していることが明らかになった。この方法論は、小腸から微小組織を作製し、さらに微小環境構成要素を組み込むために拡張される。最後に、我々のバイオエンジニアリングされたオルガノイドは、ヒトの腸の生理・病理を系統的に研究するための精密なプラットフォームであり、薬剤の安全性評価のための信頼できる前臨床モデルである。

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キーワード
オルガノイドオンチップバイオ工学腸生理学大腸小腸大腸細胞粘液消化管薬物毒性