由细胞生长和分化系初级副教授Kazuo Takayama领导的一个研究小组最近使用iPS细胞构建了一种新的炎症性肠病模型，该模型可以更准确地对疾病进行建模，以研究潜在的疾病机制和确定新的治疗方法。

　　全世界有近500万人患有炎症性肠病(IBD)，这是一种以肠道慢性炎症为特征的疾病，可引起腹泻和腹痛等胃肠道症状。虽然一些药物可用于治疗IBD，但疾病缓解仍然不是最佳的，因为它们不能治愈潜在的疾病。

　　阻碍确定治疗和治愈IBD新药的一个关键因素是，我们目前缺乏准确的疾病模型，无法准确地概括患者经历IBD时的内部状况。

　　为了解决这个问题，takayama领导的团队假设他们可以通过构建包括不同细胞类型组成肠道的结肠类器官来创建更好的IBD模型，因为目前的模型通常使用肠细胞系或仅包含结肠上皮细胞。

　　研究人员利用诱导多能干细胞分化为几乎所有人体细胞的能力，诱导诱导多能干细胞通过五步分化成结肠类器官，分化为结肠上皮细胞和基质细胞。这项研究发表在《科学》杂志上。

　　通过检查各种细胞类型特异性标记物并进行单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析，在这些类器官中鉴定出结肠上皮细胞和基质细胞，从而证明该团队成功尝试构建由肠道不同基本细胞类型组成的类器官，以更好地建立IBD模型。

　　有了这些先进的类器官，研究小组下一步的目标是确定重建IBD疾病状况的方法。由于在IBD的发病和进展过程中，各种炎症细胞因子的水平升高，研究人员使用IBD患者在疾病期间可检测到的几种细胞因子(TNF-α， IFN-γ和IL-1β)的不同组合治疗结肠类器官。

　　这种联合细胞因子治疗导致炎症组织损伤和IL-8水平升高，IL-8是另一种已知在IBD患者中升高的细胞因子，因此向研究人员表明，他们已经成功地模拟了疾病状况。

　　接下来，研究小组通过组织学、免疫荧光和基因表达分析来表征这个新构建的基于结肠类器官的IBD模型，观察了与IBD患者活检肠组织相似的许多形态学和细胞变化。

　　其他分析进一步显示了肠道屏障功能的破坏。值得注意的是，scRNA-seq发现，在TNF-α、IFN-γ和IL-1β的联合治疗下，基质细胞和内皮细胞高度表达编码炎症细胞因子的基因，这表明这些细胞是炎症细胞因子的主要来源，并说明了包括这些细胞类型对准确描述IDB病理生理的重要性。

　　利用这三种细胞因子引发IBD样疾病，研究人员检查了对用于IBD模型的常用细胞系的类似治疗是否能产生类似的反应。

　　虽然基因表达分析揭示了炎症反应的启动，但他们观察到，类似的细胞因子治疗不能重现上皮损伤，也不能像他们在新的IBD结肠类器官模型中观察到的那样，产生炎症细胞因子的峰值。

　　由于IBD被分为溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD)，研究小组比较了从UC和CD患者的活性部位收集的IBD样结肠类器官和结肠组织的基因表达谱，以确定他们的模型是否更接近UC或CD条件。

　　这一分析表明，该模型更接近UC活检组织。因此，研究小组将重点放在该模型描绘UC病理生理的能力上，接下来测试了治疗UC的常用药物托法替尼在ibd样结肠类器官中的作用。

　　正如预期的那样，通过各种实验，他们观察到tofacitinib在逆转组织损伤和炎症细胞因子产生方面的明显治疗效果，证明了使用该模型系统评估抗UC新药的潜力。

　　总之，Takayama领导的研究小组表明，在体外模型系统中复制IBD病理生理时，基质细胞和其他细胞类型的参与至关重要。他们希望他们新的和更准确的模型能够识别IBD的新型候选药物，以便全世界数百万受这种疾病影响的人有一天能享受更好的生活。

　　更多信息:Fuki Yokoi等人，利用人类诱导多能干细胞衍生的结肠类器官建立溃疡性结肠炎模型，iScience(2024)。DOI: 10.1016/j.i ssn .2024.111049期刊信息:iScience由京都大学提供引文:创建更准确的炎症性肠病模型(2024年9月30日)检索自2024年9月30日https://medicalxpress.com/news/2024-09-accurate-inflammatory-bowel-disease.html本文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。