A fejlett organoid modell összetett májarchitektúrát hoz létre

A fejlett organoid modell összetett májarchitektúrát hoz létre

A máj egyedi szerkezettel rendelkezik, különösen az egyes sejtek szintjén. A hepatociták, a fő májsejtek, az epét apró epecsatornákba, úgynevezett epecsatornákba töltik, amelyek a máj periportális régiójában lévő epevezetékbe jutnak el. Ha ez az epeelvezető rendszer megszakad, az májkárosodást és betegségeket okoz. Az egyedülálló architektúra miatt a májbetegségek tanulmányozását korlátozza a betegség előrehaladását pontosan mutató laboratóriumi modellek hiánya, mivel nehéz újrateremteni a máj összetett szerkezetét és sejtkölcsönhatásait egy edényben. A meglévő szöveti eredetű májorganoid modellek csak egy sejttípusból állnak, és nem replikálják a bonyolult sejtösszetételt és szöveti felépítést, például a máj periportális régióját.

Meritxell Huch kutatócsoportja, a drezdai Max Planck Molekuláris Sejtbiológiai és Genetikai Intézet (MPI-CBG) igazgatója egy korábbi, 2021-es tanulmányban indította el ezt a problémát.(A periportális mesenchyma és a duktális epitélium közötti dinamikus sejtkontaktusok reosztátként működnek a májsejtek proliferációjában, Cordero-Espinoza, Lucía és munkatársai, Cell Stem Cell, 28. kötet, 11. szám)A kutatók olyan májorganoidot fejlesztettek ki, amely két sejttípusból, a kolangiocitákból és a mesenchymalis sejtekből áll, és képes modellezni a sejt-sejt kölcsönhatásokat és a sejtelrendeződést, de más periportális sejttípusokat is – elsősorban hepatocitákat, a májtömeg nagy részét alkotó sejteket – is.

Új generációs organoid modell készítése

Ebben a közelmúltban a folyóiratban megjelent tanulmánybanTermészetA Meritxell Huch csoport kutatói a Marino-Zerial és Heather Harrington csoport munkatársaival, akik egyben az MPI-CBG igazgatói is, ki tudtak fejleszteni egy következő generációs organoidmodellt, amelyet „Periportal Assembloidnak” neveztek. Ez az összeállítás felnőtt kolangiocitákat és máj mezenchimális sejteket tartalmaz (mint az előző modellben), de tartalmaz hepatocitákat is, amelyek a felnőtt máj fő funkcionális sejtjei. Ez a modell különböző cellákat egyesít, amelyek lépésről lépésre összeállíthatók, és össze lehet hasonlítani a LEGO-val.

"Assembroidunk rekonstruálja a máj periportális régióját, és modellezheti a kolesztatikus májkárosodás és az epefibrózis aspektusait. Kifejezetten ezt a régiót választottuk ki az epeszállításban kulcsszerepre. Gyakran májbetegségekben, amikor az egyensúlyszállításért felelős sejtek kapcsolata blokkolva van." 2025-ben kinevezték adjunktusnak a Müncheni Műszaki Egyetemen (Tum).

"Célunk elérése érdekében először csak hepatocitákból álló organoidokat hoztunk létre, amelyek működő epevezetékeket képeztek, és megőrizték a szövetben a valódi hepatociták kulcsfontosságú jellemzőit. Ezután hozzáadtuk a kolangiocitákat és fibroblaszt sejteket építő kolangiocitákat, hogy periportális összeszerelőket építsünk. Májmodellünk. Replikálja meg a különböző májsejtek közötti interakciókat Aleksandraljuklain, első szerző, doktora doktor. a Huch csoportban.

A mesenchymalis sejtek számának manipulálásával a kutatók a májfibrózishoz hasonló reakciót tudtak kiváltani. Azt is be tudták mutatni, hogy ez a modell használható specifikus gének májbetegségben betöltött szerepének tanulmányozására normál és mutáns sejtek keverésével vagy a gének kikapcsolásával.

Topológiai adatelemzés segítségével Heather Harrington és munkatársai az Oxfordi Egyetem Forms Classifications of Assembly Bloids-tól azt találták, hogy egyes formák korrelálnak a jobb májműködéssel az idő múlásával.

A májbetegség és a jövőkép vizsgálata

Meritxell Huch, aki a vizsgálatot felügyelte és felügyelte, így zárja: „Örülünk, hogy sikerült létrehoznunk egy olyan periportális összeállítási modellt, amely először egyesíti a portális mesenchymát, a kolangiocitákat, a kolangiocitákat és a hepatocitákat, bár néhány sejt még mindig hiányzik, nevezetesen a strukturális periportális terület egy szövetkultúra diszh-skálájában.

Úgy gondoljuk, hogy periportális májmodelleink végső soron felhasználhatók a betegségmechanizmusok tanulmányozására. Miután emberi sejtekbe lefordítják, módot jelenthet arra, hogy a gyógyszerészeti szűrésekben használt 2D-s modellekről fiziológiásabb 3D-modellek felé mozduljunk el, hogy a gyógyszerek hatékonyságát és toxicitását fiziológiailag relevánsabb kontextusban tanulmányozhassuk. "

Meritxell Huch, a Max Planck Molekuláris Sejtbiológiai és Genetikai Intézet igazgatója

A lényegre:

Új szöveti eredetű organoid modell:Egy következő generációs organoid modell, amely három májsejttípusból – felnőtt hepatocitákból, kolangiocitákból és máj mezenchimális sejtekből – áll, rekonstruálja a máj periportális régióját.

Organoid funkciók:A komplex organoidok vagy asszembleoidok funkcionálisak, és az epét az epecsatornából az epevezetékbe vezetik, mint a valódi májban, a szöveti architektúra pontos összefoglalása miatt.

Májbetegség modellezés:Ez a májmodell rekonstruálja a máj periportális régiójának felépítését, modellezheti a kolesztatikus májkárosodás és az epefibrózis aspektusait, és bemutatja, hogy a különböző májsejttípusok hogyan járulnak hozzá a májbetegséghez.

Jövőkép:Ezeket a periportális májmodelleket a jövőben felhasználhatják a májbetegség molekuláris és sejtes mechanizmusainak tanulmányozására. Miután emberi sejtekbe lefordították, lehetővé teszik a hatékonysági és toxicitási vizsgálatok elvégzését fiziológiailag releváns összefüggésben.

Források: