具有免疫成分的微型结肠有助于肠道疾病的研究

南卡罗来纳医科大学和辛辛那提儿童医院的一个团队开发了一种复杂的模型来研究患病结肠，这可能会导致癌症和炎症性肠病 (IBD) 等结肠相关疾病的个性化治疗的发展。研究人员在 11 月 2 日的《Cell Stem Cell》杂志上报告了他们的发现。

MUSC 霍林斯癌症中心研究员Jorge Munera 博士 ，与詹姆斯·威尔斯博士合作。和Daniel Kechele 博士均来自辛辛那提儿童医院，目的是在实验室中培养具有免疫系统的微型人类结肠。该模型改进了现有的类器官或微型器官，它们与免疫成分没有天然的联系。这些新型结肠类器官在健康和患病状态下都更类似于人类结肠。

“我们认为这个新模型很重要，因为大多数胃肠道疾病都与免疫系统和炎症有关，” MUSC再生医学和细胞生物学系助理教授 Munera 说。

直到最近，研究结肠癌和炎症性肠病等结肠疾病的方法还仅限于细胞和动物模型。细胞通常源自癌性肿瘤，限制了它们在非癌症疾病研究中的应用。动物模型有其自身的局限性：在动物身上有希望的治疗方法并不总是能为人类带来同样的益处。

类器官是细胞和动物之间的一种和谐媒介，类器官是模仿器官功能的三维细胞群。它们比传统的人类细胞培养物复杂得多，但它们仍然缺乏完整人体器官的一些特征，并且与动物模型不同，类器官不与整个身体系统相连。

Munera、Wells 和他们的团队找到了一种方法，通过诱导这些下一代类器官发育出自然存在于结肠组织内的早期免疫细胞类型，来克服结肠类器官的一个重大局限性。

这项研究以2023 年 1 月 26 日在线发表在 《自然生物技术》上的类似研究为基础，该研究由辛辛那提儿童医院医学博士 Michael Helmrath 领导，Wells 及其同事共同撰写。

“重要的是，这些免疫细胞与人体内的免疫细胞几乎相同，它们能够检测致病细菌并将其清除，”威尔斯说。“对于旨在确定 IBD 和其他影响胃肠道疾病的未来疗法的研究来说，这是重要的一步。”

研究小组利用从患者血液样本中获得的干细胞生成了结肠类器官。干细胞是体内统一的祖先细胞，可以发育成身体所需的特定细胞类型。在适当的条件下，这些干细胞可以相互通讯形成结肠类器官。细胞的通讯还使它们能够自我组织成类似于体内自然组织组织的层。

“它们不仅含有结肠内壁，还含有支持细胞，甚至还有一些与结肠组织其余部分一起生长的免疫细胞，”穆内拉解释道。

这些新型结肠类器官中的免疫细胞是先天免疫系统的一部分，是人体炎症的“第一反应者”。

“我们已经制作了一个更完整的人体类器官系统，我们可以用它来模拟结肠炎症，”穆内拉说。

随着进一步的发展，Munera 认为新型类器官模型可以帮助结肠疾病的个性化治疗。例如，将来，这些类器官可以从早发性炎症性肠病患者的血液中产生，并用于在治疗前测试治疗是否有效。