مدل سازی بیماری های انسانی با سلول های بنیادی پرتوان القایی: از دو بعدی به سه بعدی و فراتر از آن
تاریخ انتشار: شنبه 19 اسفند 1396
| امتیاز:
ظهور سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(iPSCs) فرصت پیش بینی نشده ای را برای مدل سازی بیماری های انسانی فراهم کرده است. ثابت شده است که سلول های تمایز یافته مشتق از سلول های بنیادی پرتوان القایی در تک لایه های دو بعدی(2D) ابزاری نسبتا ساده برای کشف آسیب شناسی بیماری و مکانیسم های دخیل در آن ها است. در این مقاله ویژه، ما پیشرفت ها و محدودیت های پلت فرم مدل سازی بیماری ها با استفاده از سلول های بنیادی پرتوان القایی در دو بعدی و هم چنین پیشرفت های اخیر در تکوین مدل های سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی که بافت ها و اندام های بدن را در سطح سه بعدی تقلید کنند، بحث می کنیم. رویکردهای زیست مهندسی اخیر شروع به ترکیب انواع مختلف ارگانوئیدهای سه بعدی درون سیستم های چند اندامی چهار بعدی کرده اند. ما مزیت های این رویکرد را خلاصه کردیم و بر نقش آینده سیستم های چند اندامی چهار بعدی در مدل سازی بیماری های انسانی تاکید کردیم.
Development. 2018 Mar 8;145(5). pii: dev156166. doi: 10.1242/dev.156166.
Modeling human diseases with induced pluripotent stem cells: from 2D to 3D and beyond.
Liu C1,2,3, Oikonomopoulos A1,2,3, Sayed N1,2,3, Wu JC4,2,3.
Abstract
The advent of human induced pluripotent stem cells (iPSCs) presents unprecedented opportunities to model human diseases. Differentiated cells derived from iPSCs in two-dimensional (2D) monolayers have proven to be a relatively simple tool for exploring disease pathogenesis and underlying mechanisms. In this Spotlight article, we discuss the progress and limitations of the current 2D iPSC disease-modeling platform, as well as recent advancements in the development of human iPSC models that mimic in vivo tissues and organs at the three-dimensional (3D) level. Recent bioengineering approaches have begun to combine different 3D organoid types into a single '4D multi-organ system'. We summarize the advantages of this approach and speculate on the future role of 4D multi-organ systems in human disease modeling.
PMID: 29519889