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Stem Cell Reports :利用iPS成功构建功能性人造表皮

       2014年4月29日讯 --近日,伦敦大学国王学院和旧金山Veteran Affairs Medical Center (SFVAMC)为首的国际研究小组利用人类诱导多能干细胞(ipsC)和胚胎干细胞生成了角质细胞(keratinocyte),开发出第一个实验室制造的表皮(皮肤最外层),新人造表皮的渗透屏障功能性类似于真正的皮肤,提供了一个具有成本效益的替代实验室模型,用于测试药物和化妆品,也有助于制定稀有和常见的皮肤疾病的新疗法。

       表皮,人体皮肤的最外层,在宿主和它的外部环境之间形成保护界面,防止水漏出以及防止微生物和毒素进入。组织工程师们之前利用组织工程技术构建人造表皮,但人造表皮缺乏功能性屏障,药物测试受到局限。

       新的研究发表在杂志Stem Cell Reports,介绍了利用人类诱导多能干细胞(iPSC)和胚胎干细胞生产无限量供应的纯净角质形成细胞,角质形成细胞是皮肤最外层的主要细胞类型,人工诱导的角质细胞与皮肤活检原发性角质形成细胞非常相似。随后,来自ipsC和胚胎干细胞的角质细胞(keratinocyte)的角质细胞在特殊环境下培养,以构建3D人造表皮。这些特殊的培养环境具有特定的湿度梯度,帮助细胞形成功能性渗透屏障。

       从ipsC生成的角质形成细胞和皮肤活检来源的人原代角质形成细胞(皮肤细胞)比较显示,其结构无显著差异,或与正常人体皮肤的最外层进行比较无功能性显著差异。

       博士Theodora Mauro说:获得无限数量的基因相同细胞单元的能力,可用于研究各种疾病(由于参与皮肤屏障形成的基因突变,导致皮肤屏障有缺陷)如鱼鳞病(皮肤干燥,脱皮)或特应性皮炎。我们可以利用这个模型来研究皮肤屏障如何正常发展,研究屏障如何在不同的疾病受损,以及我们如何能激发其修复和恢复屏障。