诱导多能干细胞或有望作为肾脏疾病的新型疗法
导读 | 治疗肾脏患病或损伤的一种有前景的疗法就是细胞疗法,细胞疗法包括对肾脏祖细胞进行移植,其随后就会发育成为肾脏完全恢复所需要的细胞;获得足够数量的祖细胞非常困难,然而科学家们想到了诱导多能干细胞(iPSCs),其可以在相当高的水平下扩展并且分化成为祖细胞。 |
治疗肾脏患病或损伤的一种有前景的疗法就是细胞疗法,细胞疗法包括对肾脏祖细胞进行移植,其随后就会发育成为肾脏完全恢复所需要的细胞;获得足够数量的祖细胞非常困难,然而科学家们想到了诱导多能干细胞(iPSCs),其可以在相当高的水平下扩展并且分化成为祖细胞。
理想情况下肾脏祖细胞可以直接被移植入肾脏的薄壁组织中,但实际上这并不现实,来自京都大学的研究者Kenji Osafune说道,肾脏是一种实体器官,所以在正常情况下很难通过移植的方法引入足够的细胞,而利用诱导多能干细胞或许可以帮助开发治疗肾脏疾病的新疗法。
文章中,研究人员将iPSC衍生的肾脏祖细胞移植入了肾脏的包膜结构中,而肾脏的包膜结构位于急性肾脏损伤小鼠模型肾脏的表面,尽管移植细胞不会整合入宿主组织中,但接受移植的小鼠却恢复良好,相比接受其它类型细胞移植的小鼠而言,接受iPSC移植的小鼠表现出较少的组织坏死和纤维化,研究者认为这或许是因为使用了可以表达Osr1和Six2的细胞所致,尽管这两个因子都是肾脏祖细胞的标志物,然而截止到目前为止研究人员并没有利用过这种细胞来作为细胞治疗之用。
由于所移植的细胞并不能整合入肾脏,因此治疗的效应似乎是旁分泌作用的结果,其就包括关键的保护肾脏功能因子的分泌等;然而当大部分的干细胞疗法都在于进行整合时,研究者的研究发现才对临床治疗具有一定的应用价值,本文研究首次利用人类iPS细胞衍生的肾脏谱系细胞来进行细胞治疗;纤维化是慢性肾脏疾病恶化的标志物,旁分泌效应或许应该作为其它疾病的保护性疗法,最后研究者认为,本文研究或许对于开发治疗肾脏疾病的新型干细胞疗法或开发新型药物具有一定的价值和意义。(转化医学网360zhyx.com)
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Cell Therapy Using Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Renal Progenitors Ameliorates Acute Kidney Injury in Mice
Stem Cells Trans Med doi: 10.5966/sctm.2014-0219
Takafumi Toyoharaa, Shin-Ichi Maea, Shin-Ichi Suetaa, Tatsuyuki Inouea, Yukiko Yamagishib, Tatsuya Kawamotob, Tomoko Kasaharaa, Azusa Hoshinaa, Taro Toyodaa, Hiromi Tanakaa, Toshikazu Araokaa, Aiko Sato-Otsuboc, Kazutoshi Takahashia, Yasunori Satod, Noboru Yamajib, Seishi Ogawac, Shinya Yamanakaa,e and Kenji Osafunea
Acute kidney injury (AKI) is defined as a rapid loss of renal function resulting from various etiologies, with a mortality rate exceeding 60% among intensive care patients. Because conventional treatments have failed to alleviate this condition, the development of regenerative therapies using human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) presents a promising new therapeutic option for AKI. We describe our methodology for generating renal progenitors from hiPSCs that show potential in ameliorating AKI. We established a multistep differentiation protocol for inducing hiPSCs into OSR1+SIX2+ renal progenitors capable of reconstituting three-dimensional proximal renal tubule-like structures in vitro and in vivo. Moreover, we found that renal subcapsular transplantation of hiPSC-derived renal progenitors ameliorated the AKI in mice induced by ischemia/reperfusion injury, significantly suppressing the elevation of blood urea nitrogen and serum creatinine levels and attenuating histopathological changes, such as tubular necrosis, tubule dilatation with casts, and interstitial fibrosis. To our knowledge, few reports demonstrating the therapeutic efficacy of cell therapy with renal lineage cells generated from hiPSCs have been published. Our results suggest that regenerative medicine strategies for kidney diseases could be developed using hiPSC-derived renal cells.
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