تمایز سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی تحت شرایط سیال برای بلوغ هپاتوسیت ها برای مهندسی بافت کبد
تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 15 اسفند 1396
| امتیاز:
انتظار می رود تمایز کبدی سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(hiPSCs) تحت شرایط سیال در داربست سه بعدی گام بزرگی به سمت ساخت کبدهای زیست مصنوع باشد. هدف این مطالعه القای تمایز کبدی hiPSCها تحت شرایط پرفیوژن و انجام مقایسه عملکردی با قطعات کبدی دقیق برش خورده انسانی تازه(hPCLS)، به عنوان یک معیار عالی برای کبد انسانی در شرایط درون تنی بود. اغلب بیان mRNAی ایزوآنزیم های CYP و ترانسپورترها و فعالیت های CYP تست شده، فاز دو متابولیسم، سنتز آلبومین، اوره و اسید صفراوی در سلول های مشتق از hiPSCها به میزانی رسید که مشابه با hPCLSها بود و نشان دهنده درجه بالایی از تمایز کبدی بود که تاکنون مشاهده شده بود. تمایز تحت جریان در مقایسه با شرایط استاتیک، اثر القایی قوی تری روی متابولیسم فاز دو داشت، بیان AFP را سرکوب کرد اما منجر به فعالیت اندکی پایین تر برخی از آنزیم های متابولیسم فاز یک شد. داده های بیان ژن نشان می دهد که hiPSCها به سمت کبدی و صفرایی تمایز یافتند. در مجموع، hiPSCها تحت جریان به سمت هپاتوسیت هایی تمایز یافتند که طیف وسیعی از عملکردهای کبدی را در سطح قابل مقایسه با hPCLS نشان می دادند که نشان دهنده یک چشم انداز عالی در آینده برای تکوین سیستم های کبدی زیست مصنوع برای تست های سمیت یا ساخت دستگاه های پشتیبات کبد برای بیماران است.
J Tissue Eng Regen Med. 2018 Mar 2. doi: 10.1002/term.2659. [Epub ahead of print]
Differentiation of Human Induced Pluripotent Stem Cell under Flow Conditions to Mature Hepatocytes for Liver Tissue Engineering.
Starokozhko V1, Hemmingsen M2, Larsen L2, Mohanty S2, Merema M1, Rodrigo Pimentel C2, Wolff A2, Emnéus J2, Aspegren A3, Groothuis G1, Dufva M2.
Abstract
Hepatic differentiation of hiPSCs under flow conditions in a 3D scaffold is expected to be a major step forward for construction of bioartificial livers. The aims of this study were to induce hepatic differentiation of hiPSCs under perfusion conditions and to perform functional comparisons with fresh human precision cut liver slices (hPCLS), an excellent benchmark for the human liver in vivo. The majority of the mRNA expression of CYP isoenzymes and transporters and the tested CYP activities, phase II metabolism, and albumin, urea and bile acid synthesis in the hiPSC derived cells reached values that overlap those of hPCLS, which indicates a higher degree of hepatic differentiation than observed until now. Differentiation under flow compared to static conditions had a strong inducing effect on phase II metabolism, suppressed AFP expression but resulted in slightly lower activity of some of the phase I metabolism enzymes. Gene expression data indicates that hiPSCs differentiated into both hepatic and biliary directions. In conclusion, the hiPSC differentiated under flow conditions towards hepatocytes express a wide spectrum of liver functions at levels comparable to hPCLS indicating excellent future perspectives for the development of a bioartificial liver system for toxicity testing or as liver support device for patients.
PMID: 29499107