哥本哈根大學的研究人員利用一個小鼠模型，發現了一些細胞構建器官的另一種途徑，並利用這一信息來開發一種新的幹細胞，作為在培養皿中供應器官的可能。想象一下，能夠恢復受損的器官組織。因為幹細胞具有令人難以置信的能力，能夠創造出肝臟、胰腺和腸道等器官的細胞，這正是幹細胞研究的目標。
多年來，研究人員一直致力於複製胚胎幹細胞發育成器官和身體其他部位的過程。然而，儘管進行了幾次嘗試，事實證明讓實驗室培育的細胞正確成熟是極具挑戰性的。然而，哥本哈根大學最近的研究顯示，他們可能已經錯過了一個關鍵步驟，也許涉及另一種不同類型的幹細胞。
“非常簡單地說，最近的一些研究試圖從盤子里的幹細胞製成腸道。我們已經找到了一種新的方法，一種遵循胚胎中發生的不同方面的方法。”哥本哈根大學諾和諾德基金會幹細胞醫學中心(reNEW)研究的主要作者之一馬丁-普羅克斯(Martin Proks)博士生說：”在這裡，我們發現了一條胚胎使用的新路線，我們描述了不同類型的幹細胞可以用來製造腸道和其他器官的中間階段。”
該研究專註於多能幹細胞和胚胎外內胚層幹細胞。胚胎外的內胚層細胞是同一研究小組幾年前發現的新幹細胞系。它們通過充當關鍵的支持細胞來幫助胃腸道器官，提供膜、膜的營養和其他功能。
reNEW的組長和Joshua Brickman教授解釋說。
“我們已經確定了所謂的胚胎外細胞可以用來在胚胎中製造腸道器官的另一種途徑。然後我們把我們的胚外內胚層幹細胞，在培養皿中發展成腸道器官樣結構。”但是直到最近，人們都認為這些細胞幫助胚胎髮育，然後它們就消失了。他們與你的身體沒有任何關係。所以在這篇論文中，我們發現，如果我們通過這種新的替代途徑引導這些支持細胞，它們實際上會形成類器官結構。”約書亞-布里克曼說，這些發現發表在《自然細胞生物學》雜誌上。
新發現可能會改善實驗室培養的細胞
研究人員根據用遺傳標記標記的細胞，確定了所有潛在的候選細胞，以形成與消化道相關的器官，如肝臟、胰腺、肺部和腸道。這種大數據很難分析，需要創新的新分析方法，這些方法是與尼爾斯-玻爾研究所的物理科學家合作開發的。
“我們隨後確定了這些細胞中正在使用的基因。為了促進這項工作，我們開發了一個新的計算工具來比較細胞集群，並利用這一點來比較我們自己數據集中的細胞和檢查其他的細胞，”尼爾斯-玻爾研究所的Ala Trusina副教授解釋說。
為了了解替代路線是否能在實驗室中發展出器官細胞類型，研究人員開始使用一種不同類型的幹細胞。這些幹細胞在文章前面已經描述過，它們起源於胚胎的不同部分，而不是多能幹細胞，它們類似於器官形成的第二或替代路線的起點。
“我們然後用這些幹細胞在一個盤子里生成腸道器官樣結構。研究結果表明，這兩種途徑都可以發揮作用。”該研究的其他主要作者之一Michaela Rothova說：”使用替代路線可能有助於實驗室培養的細胞形成功能細胞，並治療和研究疾病。”
這可能是一個重要的發現，因為科學家們長期以來一直試圖破解如何將幹細胞發展成特定治療所需的正確細胞的密碼，測試藥物，或為疾病建模。
“我們在功能方面還沒有完全達到，而且我們在成熟這些細胞方面存在問題。因此，也許我們可以通過嘗試這種替代路線或將替代路線與傳統路線相結合來解決其中的一些問題，”reNEW的Joshua Brickman總結道。