Cell子刊：iPS構建功能性人造表皮
日期：2014-04-28 15:38:31
倫敦國王學院和舊金山SFVAMC的研究團隊利用人類的多能干細胞，首次成功培育了人造表皮（皮膚的最外層），文章于四月二十四日發表在Stem Cell Reports雜志上。這種人造表皮擁有功能性的滲透屏障，與真實表皮非常類似，為制藥業和化妝品行業提供了一種低成本的理想實驗模型，還可以幫助人們開發治療皮膚疾病的新藥物。
表皮是人類皮膚的最外層，在機體和外部環境之間形成了一個保護性的界面，阻止水分流失和細菌、毒性物質進入。許多臨床上的皮膚病都與角質化和表皮屏障中的缺陷有關。不過，要對表皮屏障的進行功能研究，還缺乏合適的體外模型。在此之前，人們通過組織工程技術構建過人造表皮，但這種表皮缺乏功能性的屏障，對于藥物測試來說并不理想。
現在，研究人員利用人類的誘導多能干細胞（iPSC）和胚胎干細胞生成了角質細胞（keratinocyte），人類皮膚的最外層主要由角質細胞組成。研究顯示，這些發現人工誘導的角質細胞與原代角質細胞非常相似。隨后，他們將來自胚胎干細胞和iPSC的角質細胞暴露在特殊的環境下培養，以構建的3D人造表皮。這些細胞的培養環境具有特定的濕度梯度，可以幫助它們形成功能性的滲透屏障。這種保護性屏障可以避免水分喪失，阻擋化合物、毒素和細菌的入侵。
研究顯示，這些來自iPSC和胚胎干細胞的人造表皮，與正常人類皮膚的最外層并沒有明顯的結構或功能差異。
SFVAMC團隊的領頭人Dr Theodora Mauro說：“在某些疾病中，特定的基因突變使表皮屏障出現缺陷，例如魚鱗病（ichthyosis）或者過敏性皮膚炎。而我們的技術可以幫助人們對這類疾病進行研究。此外，人造表皮模型還可以用于研究表皮屏障的正常發育機制，以及皮膚屏障受損的致病過程。在此基礎上，人們可以想辦法對這種屏障進行修復。”
倫敦國王學院團隊的領頭人Dr Dusko Ilic說：“我們的新方法可以用來大量生產人造表皮，并將其應用到藥物和化妝品的測試中去。這項研究向人們展示，使用不同干細胞可以生成不同類型的表皮，為皮膚病患者量身定做疾病模型。在此基礎上，研究者們可以鑒定不同人群對皮膚疾病的敏感性。”
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