描述干细胞可能发展成各种可能组织的图。将细胞暴露于不同分子，例如视黄酸（RA）和Noggin（NOG）鼓励茎CE
描述干细胞可能发展成各种可能组织的图。将细胞暴露于不同分子，例如视黄酸（RA）和Noggin（NOG），会鼓励干细胞发展为不同的组织。
Trisno等。 2018
微生物学是一项困难的学科，这不足为奇。了解该领域的当前状态所需的大量工作令人震惊，整个领域的发展更具挑战性。辛辛那提儿童医院最近的一项研究取得了重大进步，研究人员首次使用干细胞种植人类食管。
有问题的食道不是很大，只有800微米长，约为0.03英寸。 （我们与实验室中的整个人体器官相距甚远。）但是，这项研究代表了该方向迈出的重要一步，并且能够种植小型器官（称为类器官）的能力使我们在开发治疗方面更好对于影响这些器官的常见疾病。更重要的是，新研究还意味着可以在现有食管中再生受损的组织。
描述干细胞可能发展成各种可能组织的图。将细胞暴露于不同分子，例如视黄酸（RA）和Noggin（NOG），会鼓励干细胞发展为不同的组织。
Trisno等，2018
种植食道
开发这种小的食道类器官需要很高的精度。 800微米的器官在两个月的时间内生长，但最初是多能干细胞（PSC）的浆液。与只能生长成特定专门类型的组织的成年干细胞不同，PSC可以发展成体内任何类型的细胞。本质上，它们是我们的原始组成部分 – 每个人都以类似的PSC浆液开始，研究人员将这些细胞暴露于精确量的不同化学物质中，这些化学物质会重现PSC会发生的事件类型，以便在正常情况下发展为食管发展胎儿。这些化学物质操纵细胞信号通路 – 本质上，当细胞暴露于某个分子时发生的一系列反应。在细胞中，发生了一系列级联反应，会触发细胞中某种事件，例如细胞死亡，复制，或在这种情况下，将其分化为食道细胞。
先前的研究试图开发人类食管类器官，但通常以不同组织的混合物，包括在咽，食管和呼吸道中发现的组织。为了开发食道组织，研究人员需要精确时间相似的精确量，以在适当的时间内触发正确的信号通路。
例如，将细胞暴露于视黄酸中四天，导致它们在食管下方的前肠中发现了较低的组织。然而，仅一天的视黄酸治疗细胞似乎是鼓励食管组织发育的适当接触。此外，用Noggin（一种好奇的蛋白质）处理细胞，鼓励组织发展为食管组织而不是呼吸道组织。这对此有用吗？
种植人类食管的模型是一个有趣的项目，但是这样的科学不是出于好奇心。关于其实用程序，研究该项目的研究人员吉姆·威尔斯（Jim Wells）说：“除了是研究食管闭锁等出生缺陷的新模型外，类包括器官还可以用于研究嗜酸性食管炎和Barrett Metaplasia或Bioengineer等疾病单个患者的遗传匹配的食管组织。”这项有关食管癌，胃食管反流疾病（GERD）和Achalasia的研究还有其他潜在的应用，影响了食道下肌肉的下肌肉，从而防止食物通过。研究人员指出，所有这些疾病都需要更好的治疗方法。
为了证明该模型器官的有用性，研究人员研究了SOX2基因对食道发展的影响。在人类和小鼠中，当Sox2被抑制或灭活时，食管彼得菜，无法连接到胃。对于患有食管闭锁的婴儿，这种病可能会威胁生命，需要手术才能纠正。
研究人员知道Sox2与这种情况有关，但是确切的机制尚不清楚。通过研究食管类器官的生长并将其与Sox2基因失活的小鼠的食管进行比较，研究人员发现称为WNT的分子是食道闭锁背后的原因。还记得这种类器官的生长如何需要各种化学物质的准时应用？ Wnt这样的作用 – 仅在发育中的体内，Sox2基因抑制了细胞暴露于细胞的Wnt量。当Sox2无法正常工作时，WNT会鼓励发育细胞成为呼吸道的一部分，而不是食道，导致食管闭锁。这种工作在早期阶段很大程度上。在1998年之前，科学家不知道如何收获人类干细胞，现在我们正在与它们建立模型器官。虽然生长整个器官仍然是未来的事情，但重要的是要记住，沿着该目标的每一步都将更好地利用疾病，挽救生命并了解人体的运作方式。
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