IPSC technológián alapuló regeneratív gyógyászat vesebetegségekre
Feb 23, 2022
AbsztraktKevés gyógyító kezeléssel avesebetegségek, egyre nagyobb figyelmet szentelnek a regeneratív gyógyászatnak, mint új terápiás lehetőségnek. Legutóbbi fejleményekveseFigyelemre méltó a humán indukált pluripotens őssejtek (hiPSC) segítségével történő regeneráció. A tudás alapjánvesefejlődését, a hiPSC-k irányított differenciálódását két embrionálisraveseprogenitorokat, nephron progenitor sejteket (NPC) és ureter bimbót (UB) hoztak létre, lehetővé téve a nephron generálását és a csatorna organoidok gyűjtését. Ráadásul emberiveseEzekből a hiPSC-eredetű progenitorokból szövetek állíthatók elő, amelyekben az NPC-eredetű glomerulusok ill.vese-a tubulusok és az UB-eredetű gyűjtőcsatornák össze vannak kötve. Az indukáltvesea szövetek tovább vaszkularizálódnak, ha immunhiányos egerekbe ültetik át. Amellett, hogy aveseA transzplantációban való felhasználásra szolgáló rekonstrukció során kimutatták, hogy a hiPSC-eredetű NPC-ket használó sejtterápia enyhíti az akutvese sérülés(AKI) egerekben. A betegség-specifikus hiPSC-ket használó betegségmodellezési és gyógyszerkutatási kutatásokat szintén erőteljesen folytatták a kezelhetetlenveserendellenességek, például autoszomális domináns policisztásvesebetegség(ADPKD). Annak érdekében, hogy kezeljék a kapcsolódó szövődményeketvesebetegségeksikeresen létrehoztak hiPSC-eredetű eritropoetint (EPO) termelő sejteket a gyógyszerek felfedezésére és a sejtterápia kifejlesztésérevese-anémia. Ez az áttekintés a fejlődésbiológia jelenlegi helyzetét és jövőbeli perspektíváit foglalja összeveseés iPSC technológián alapuló regeneratív gyógyászat számáravesebetegségek.
Kulcsszavak:iPSC; A vese regenerációja; Nephron progenitor sejt; Ureterikus bimbó; Sejtterápia; Betegségmodellezés, Vese, Vese.
Bevezetés Vesebetegségekóriási egészségügyi problémákat és gazdasági terheket okoznak világszerte, de kevés gyógyító kezelés létezik, kivéve avese-transzplantáció, amelyet súlyos donorszervhiány nehezít [1]. Az egyik megoldás az emberi pluripotens őssejteket (hPSC-ket), például embrionális őssejteket (hESC-ket) és indukált pluripotens őssejteket (hiPSC-ket) használó regeneratív gyógyászati stratégia kidolgozása [2]. Mivel képesek végtelenül szaporodni és a test bármely sejttípusává differenciálódni, beleértvevese-sejtekből, a hPSC-k várhatóan sejtforrásként szolgálnak a regeneratív gyógyászatban, mint plveserekonstrukció és sejtterápia. Ezen túlmenően, a betegség-specifikus hPSC-k, amelyek genetikailag hajlamosak a specifikus betegség kialakulására, felhasználhatók olyan patológiai elemzési és gyógyszerkutatási modellek kidolgozására, amelyekben a hPSC-ktől differenciált sérült sejttípusok in vitro reprodukálják a betegség fenotípusait [2]. Ebben a cikkben összefoglalom a legutóbbi fejlesztéseketvesefejlődésbiológián alapuló regenerációs kutatások, és leírják a regeneratív gyógyászat és a betegségmodellezés jövőbeli perspektíváitvesebetegségek.
Vesefejlődésűekt Veseegy korai embrionális csírarétegből, az intermedier mezodermából (IM) [3] származik (1a. ábra). Gerinceseknél az IM egymás után hármat eredményezvese,pronephros, mesonephros és metanephros (1b. ábra). Mesonephros a felnőttvesea halak és a kétéltűek, míg a metanephros a kifejlettvesehüllők, madarak és emlősök. Míg ez a háromvesehasonlóak abban, hogy nefronokból állnak, amelyek avese, nefronjaik száma eltérő. Felnőtt emlősvesemetanephros
1. ábra Irányított differenciálásaveseszármazási sejtek. ac Sematikus rajzok, amelyek a mezoderma specifikációját (a), három kialakulását mutatjákveseb) és metanephros fejlődése (c). IM: köztes mezoderma; MM: metanephric mesenchyma; UB: ureter bimbó. d HiPSC-eredetű nephron progenitor sejtek (NPC-k) immunfestése OSR1, SIX2 és HOXD11 esetén. e HiPSC-eredetű NPC-kből képződött nefron organoid immunfestése 10 napos levegő-folyadék interface tenyésztés után. PODXL: Podocalyxin (podocita marker; fehér); LTL: Lotus tetragonolobus lektin (proximális tubulus marker; piros); CDH1: CADHERIN 1 (distalis tubulus marker; zöld). f, g Elülső IM sejtek immunfestése OSR1 (zöld) és GATA3 (piros; f), valamint nephricus ductus sejt aggregátum E-CADHERIN (zöld), GATA3 (piros) és sejtmagok (kék; g) esetén. h Morfológiai változás az elágazó iUB organoidok rekonstrukciója során 7 napig. i iUB organoid immunfestése RET (zöld), CK8 (piros) és PAX2 (kék) esetén. j Tubuláris lumeneket mutató iUB organoid toluidinkék festése. k FOXA1 (fehér), AQP2 (piros) és GATA3 (zöld) iUB organoidból származó, csatornaszerű csőszerű struktúrák gyűjtőcsőszerű (balra) és immunfestő képei (középen és jobb oldalon). Skála rudak, 100 μm. (d) és (e) Tsujimoto et al. [12], (f) és (g)–(k) Mae et al. [14, 15], illetve két IM-eredetű embrionális szövet, a metanefris mesenchyma (MM) és az ureterbimbó (UB; 1c. ábra) kölcsönös kölcsönhatása révén jön létre. Az MM a felnőtt nefronjait és intersticiumát eredményezivese, míg az UB megkülönbözteti az alsó húgyutak kidolgozását a gyűjtőcsatornáktól a húgyhólyag egy részéig [3]. Egy új klonogén assay megalkotásával először bizonyítottuk, hogy az MM multipotens progenitor sejteket tartalmaz, amelyek többféle, nefronokat alkotó hámsejttípusra, például glomeruláris podocitákra ésvese-tubuláris epitélium [4]. Később a vonalkövetési kísérletek feltárták, hogy ezeket a progenitorokat a Six2 transzkripciós faktor jelöli [5]. Ezeket a progenitorokat ma nephron progenitor sejteknek (NPC) nevezik. Taguchi et al. kimutatták, hogy az IM elülső és hátsó doménekre oszlik, amelyek UB-t és MM-et eredményeznek [6]. Ezen leletek alapjánvesefejlődése során erőteljes erőfeszítéseket tettek a regenerálódás érdekébenvesehPSC-kből származó leszármazási sejtek.
A hPSC-k irányított differenciálása vese vonalakba Ez az első lépés a hiPSC-k közvetlen megkülönböztetéséhezvesevonalak utánzássalveseA fejlesztés során csoportunk IM sejtek generálására összpontosított, és riporter hiPSC vonalakat generált az OSR1 génhez, amely az IM specifikus markere [7], génszerkesztéssel [8]. Egy kvantitatív kiértékelő rendszer és a riporter hiPSC vonalak felhasználásával egy rendkívül hatékony differenciálási protokollt fejlesztettünk ki, amely a hiPSC-ket OSR1-expresszáló IM sejtekké indukálja. Ezek az indukált IM sejtek fejlődési potenciált mutattak, hogy tovább differenciálódjanak felnőtt vesesejt-típusokká, mint például glomeruláris podociták ésvese-tubulussejtek, in vitro és háromdimenziós (3D) tubuláris struktúrák kialakítása egér metanefris sejtekkel való együtttenyésztéssel [8, 9].
Taguchi et al. először dolgoztak ki szelektív differenciálódási módszereket NPC-k indukálására a hátsó IM-en keresztül mind az egér ESC-kből (mESC-kből), mind a hiPSC-kből, valamint olyan nefron organoidokat generáltak, amelyek glomerulusokat ésvese-in vitro tubulusok az indukált NPC-kből [6]. Takasato et al. generációjáról számolt beveseorganoidok, amelyek többfélevese-sejttípusok, például glomerulusok,vese-tubulusok, gyűjtőcsatornák, stromasejtek és vaszkuláris sejtek [10]. Egy 2D tenyésztési rendszer kifejlesztésével Morizane et al. hatékonyan generált NPC-ket a hiPSC-kből, majd az NPC-kből nefron organoidokat [11]. A közelmúltban csoportunk egy lépcsőzetes differenciálási módszert fejlesztett ki a hiPSC-k hatékony indukálására NPC-kké, amelyek differenciálódási potenciállal rendelkeznek, hogy nephron organoidokat képezzenek [12] (1d, e ábra). Differenciálási módszerünk, amely 6 lépésből áll, jobban összefoglalja az NPC-k természetes fejlődési folyamatát, mint a Takasato és munkatársai által leírt módszerek. és Morizane et al. [10, 11] és hatékonyabban generál NPC-ket 2D-s differenciálási formátumban, mint Taguchi és munkatársai módszere. amely 3D kultúrát használ [6].
Ami az UB-vonalak irányított differenciálódását illeti, Taguchi és Nishinakamura a mESC-ket és a hiPSC-ket az elülső IM-en és a nephric duct-on (ND) keresztül UB-szerű struktúrákká differenciálta [13]. Az ND epitélium indukciós hatékonysága azonban alacsony volt, és a későbbi elemzésekhez az ND sejtek fow citometriával történő tisztítása szükséges. Kifejlesztettünk egy hatékonyabb 2D-s differenciálási módszert, amely ND epitéliumot termel hiPSC-kből az elülső IM-en keresztül, és magában foglalja az ezt követő differenciálási lépéseket tisztítás nélkül [14] (1f, g ábra). Az indukált ND sejtek UB-szerű struktúrákat alakítottak ki RET ( plus ) tip és CK8 ( plus ) törzs doménnel 3D tenyészetben. A mindkét csoport által generált UB-szerű struktúrák azonban korlátozott elágazási potenciált mutattak. Újabban az UB differenciálási módszerünk módosításával sikeresen generáltunk indukált UB (iUB) organoidokat, amelyek epiteliális polaritással, tubuláris lumenekkel és ismételt elágazó morfogenezissel rendelkeznek [15] (1h–j ábra). Ezen túlmenően, sikerült indukálnunk ezeket az iUB organoidokat, hogy differenciálódjanak a gyűjtőcsatorna organoidokká, amelyek megfelelnek in vivo megfelelőiknek a 7. terhességi hét emberi embrióiban (1k. ábra).
A vese progenitorok kiterjedéseHogy hatalmas mennyiségűvese-sejtek alap- és klinikai kutatáshoz, in vitro expanziós tenyésztési módszerek embrionális kutatáshozveseprogenitorait vizsgálták. Brown és mtsai. és Tanigawa et al. beszámoltak az egérembriókból eltávolított NPC-k in vitro expanziójáról [16, 17]. Li és mtsai. egér- és emberi embriókból származó NPC-ket in vitro hosszabb ideig kiterjesztett és fenntartott 3D sejtaggregációs tenyészet segítségével 17, illetve 7 hónapig [18]. A csoport a hiPSC-ktől in vitro differenciált NPC-ket is kiterjesztette 2 hónapig ugyanezekkel a módszerekkel. Bár ez a három módszer a csont morfogenetikus fehérjét (BMP) 7 használja, a BMP7 szerepe az NPC expanzióban továbbra sem ismert. A kémiai vegyületek szűrésével a JAK3 inhibitort, a TCS21311-et azonosítottuk a BMP7 helyettesítőjeként a Li és munkatársai által kifejlesztett expanziós tenyészetben. [18], és feltárta a BMP7 új gátló szerepét a JAK3-STAT3 jelátvitelben az NPC expanziójához [19]. Ezenkívül a TCS21311 hozzáadása az expanziós tenyészethez javította mind az egérembrió-, mind a hiPSC-eredetű NPC-k proliferációs sebességét. A közelmúltban kifejlesztettünk egy expanziós tenyészetet hiPSC-eredetű UB sejtek számára, amelyben az iUB organoidokból disszociált egyedi sejtek szaporodnak, és UB tip markereket expresszáló telepeket képeznek [15]. Ezek a csúcskolóniák ismételt elágazási potenciállal rendelkező iUB organoidokat képesek rekonstruálni, és ez a helyreállítási folyamat legalább háromszor megismételhető.
2. ábra rekonstrukciójaveseszerkezetek. a Egy vázlat, amely bemutatja a pronephros struktúrák létrejöttét Xenopus embriók állati sapkájából. b–d Egész mount (b) és metszet kettős immunfestési képek (c, d) egy 42-es stádiumú ekvivalens Xenopus explantátumról (b, c) és egy 40-es stádiumú lárváról (d) pronephricus tubulus-specifikus antitesttel (3G8, piros) és egy pronephric duct-specifikus antitest (4A6, kék). e Az in vitro rekonstrukciót bemutató vázlatvesehiPSC-kből származó struktúrák. f Háromszoros immunfestés a 20. naponveseorganoidok podociták markereihez (PODXL), proximális tubulusokhoz (LTL) és disztális tubulusokhoz és gyűjtőcsatornákhoz (CDH1; balra), valamint PODXL-hez és distalis tubulusok és gyűjtőcsatornák markereihez (AVPR2) és csak gyűjtőcsatornákhoz (CALB1; jobb) . Vegye figyelembe, hogy gyenge CDH1 jeleket találtak a bal oldali panel LTL plusz proximális tubulusainak egyes részein is. g Az in vivo rekonstrukciót bemutató vázlatvesehiPSC-kből származó struktúrák. h Alacsonyabb nagyítású kép, amelyen a teljes gazdagép láthatóveseés hiPSC-eredetűvesegraft (zöld) rodamin B-konjugált dextrán beadása után a gazdaegér farokvénáján keresztül. i Egy intravitális multifoton mikroszkópos kép rodamin B-konjugált dextrán farokvénába adott injekciója után, amely azt mutatja, hogy a gazdaegerek ér lumenje behatol a hiPSC-eredetű glomerulusszerű struktúrába (zöld). Skálasávok, 100 μm a (b)–(d) és (f) pontban, 500 μm a (h) és 40 μm az (i) pontokban. (b)–(d) és (e)–(i) az Osafune et al. [22] és Tsujimoto et al. [12], illetve [22]
Vese rekonstrukció Korábbi rekonstrukciós munkákvesestruktúrák a kétéltű megtermékenyített peték feltételezett ektoderma régióját, az úgynevezett állati sapkát használták, amely egy multipotens sejttömeg (2a. ábra). Moriya et al. beszámoltak arról, hogy az aktivin A-val és a retinsavval (RA) végzett kombinatorikus kezelés in vitro pronefris tubulusokká differenciálódását indukálta az állatok sapkájával [20]. Brennan et al. kimutatta, hogy pronephric glomus is indukálódott az explantátumokban [21]. Kimutattuk, hogy az indukált explantátumok pronefris csatornákat tartalmaztak, és kétéltű multipotens sejtekből in vitro pronefris szövetek regenerálhatók [22] (2b–d. ábra). Bár az in vitro regenerációs rendszer a pronephricvesenem fordítható közvetlenül klinikai kutatásra, egyszerű és hasznos rendszerként szolgálhat a tanuláshozvesefejlődés.Amellett, hogy mESC- és hPSC-eredetű NPC-kből nephron organoidokat állítanak elő, és hPSC-eredetű UB-sejtekből ductus organoidokat gyűjtenek, a fent leírtak szerint Taguchi et al. generált egérveseorganoidok a mESC-eredetű NPC-k és UB-k, valamint az egérembriókból eltávolított intersticiális progenitorok kombinálásával, amelyek glomerulusokat tartalmaznak,vese-tubulusok és gyűjtőcsatornák [13]. Embert generáltunkveseorganoidok in vitro olyan NPC-k és UB-sejtek együttes tenyésztésével, amelyeket a hiPSC-ktől külön indukáltak, és amelyekben NPC-eredetű glomerulusok ésvese-a tubulusok és az UBeredetű gyűjtőcsatornák össze vannak kötve [12] (2e, f ábra). Amikor átültetik avese-immunhiányos egerek szubkapszuláris tere, ezek a hiPSC-eredetűekveseorganoidok integrálódtak a gazdaegerek vérereibe (2g–i. ábra).
A regenerációval kapcsolatbanvesehúgyúti szerveket, a kísérleti állatok testét használó módszereket, például a fajok közötti blasztociszta komplementációt [23] és az organogén niche módszert [24] vizsgálták. Goto et al. vad típusú mESC-ket fecskendezett anefrikus Sall1(−/−) patkányok blasztocisztáiba, és sikerült interspecifikusan egeret generálni.vesea gazdapatkányban [23]. Fujimoto et al. kifejlesztett egy sejttranszplantációs módszert, amelyen keresztül hiPSC-eredetű NPC-ket ültettek át aveseEgér embriók méhen belüli fejlődési területe (azaz organogén rés), amelyben a transzplantált és a gazda NPC együtt járult hozzá a kiméra sapka mezenchimához, amely a gazdaegér UB-hez kapcsolódik [24]. Míg azonban az MM-ből származó glomerulusok ésrenaAz 1 tubulus az injektált PSC-kből vagy NPC-kből származott, a fennmaradó vese-alkotó sejttípusok, mint például az UB-eredetű gyűjtőcsatornák és az alsó húgyúti és vaszkuláris sejtek a gazdaállatoktól származtak ebben a két stratégiában.
Betegség modellezésAz iPSC technológia lehetővé tette olyan in vitro betegségmodellek létrehozását, amelyekben a beteg szomatikus sejtjeiből vagy az egészséges donoroktól származó hiPSC-k kórokozó génjeinek szerkesztésével a betegségre jellemző hiPSC-ket a sérült sejttípusokká differenciálják, hogy utánozzák a betegség fenotípusát [2 ] (3a. ábra). Freedman és munkatársai korábbi munkái. autoszomális domináns policisztás betegekből hiPSC-ket generáltvesebetegség(ADPKD), amelyet a PKD1 gén mutációi okoznak, és azt találták, hogy a hiPSC-k és differenciált sejtjeik a policisztin 2 downregulációját mutatták, megvilágítva egy új mechanizmust, amelyben a PKD1 gén által kódolt policisztin 1 szabályozza a policisztin 2 expresszióját [25]. Csoportunk hiPSC-ket generált ADPKD-betegekből, beleértve az intracranialis aneurizmákkal szövődött betegeket is, és megállapították, hogy a hiPSC-ktől differenciált vaszkuláris sejtek megváltozott intracelluláris kalciumkezelést és az extracelluláris mátrixhoz kapcsolódó gének expresszióját mutatják, összhangban az ADPKD egérmodellek vaszkuláris sejtjeivel ésvese-ADPKD-betegekből nyert cisztasejtek [26].
A nephron organoidok hiPSC-kből történő előállításában elért legújabb fejlesztések lehetővé tették a modellezéstvesebetegségek, például nephronophthisis [27], veleszületett nephrosis szindróma [28] és autoszomális recesszív policisztásvesebetegség(ARPKD) [29].VeseAz ADPKD nephron organoidokat használó cisztamodelljeit génszerkesztett homozigóta PKD1/2-mutáns hESC-kből állították elő [30]. Ezek a modellek azonban nem foglalták össze avese-Az ADPKD-ben észlelt ciszta fenotípusok ADPKD-beteg-eredetű vagy génszerkesztett heterozigóta PKD1-mutáns hiPSC-k alkalmazásakor. Ezzel szemben nemrégiben generáltunk nefron organoidokat mind ADPKD-betegekből származó, mind génszerkesztett heterozigóta és homozigóta eredetű.
3. ábra ADPKD modellezése betegség-specifikus hiPSC-kkel. a Az ADPKD betegségmodellezési kutatását bemutató vázlat. A betegség-specifikus hiPSC-k az ADPKD-betegek szomatikus sejtjeinek átprogramozásával vagy a PKD1/2 génszerkesztésével származnak egészséges donoroktól származó hiPSC-kben. A betegségmodelleket az ADPKD-specifikus hiPSC-k differenciálásával állítják elővese-szövetek patológiai elemzéshez és gyógyszerkutatáshoz. b Reprezentatív fényes képek vad típusú és génszerkesztett PKD1-mutáns hiPSC-eredetűveseorganoidok 7 napos forskolin kezelés után. c A cisztás területek számszerűsítése aveseorganoidok a b) pontban. Az adatok átlag±SE-ként vannak ábrázolva három független kísérletből, mindegyikben négy ismétléssel. **p<0.005 and=""><0.001 by="" one-way="" anova="" and="" bonferroni's="" method.="" d="" representative="" bright-feld="" images="" of="" normal="" subject-="" and="" adpkd="" patient-derived="">veseorganoidok 7 napos forskolin kezelés után. e Reprezentatív fényes-mezős képek a betegektől származóveseorganoidok 7 napos CFTR inhibitor 172 (100 μM) vagy everolimusz (10 μM) kezelés után forskolin jelenlétében. Skálasávok, 300 μm (b), (d, jobb) és (e) és 500 μm (d, bal). A Shimizu et al. [31]
PKD1-mutáns hiPSC-k reprodukálásáhozvese-ciszta légiók által skolin kezelésre [31]. Megjegyzendő, ezt megerősítettükvese-ciszták mindhárom hiPSC típusból képződhetnek (3b-d ábra). Ezek a vese ciszták reagáltak néhány olyan gyógyszerre, amelyekről ismert, hogy gátolják a ciszták képződését ADPKD-ben, például a rapamicin emlős célpontjára (mTOR), ami azt jelzi, hogy ezek a modellek felhasználhatók olyan gyógyszervegyületek szűrésére, amelyek megakadályozzákvese-cisztaképződés [31] (3e. ábra). Jelenleg nagy áteresztőképességű kémiai szűrési rendszereket állítunk fel azáltal, hogy módosítjuk a cisztamodelleket az ADPKD terápiás gyógyszereinek felfedezéséhez.
Vesebetegségek szövődményeinek kezelése A krónikus betegségekhez kapcsolódó fő szövődményekvesebetegség(CKD) tartalmazzákvese-vérszegénység, amelyet a hematopoietikus hormon eritropoetin (EPO) elégtelen termelése okozvese. Habárvese-a vérszegénységet sikeresen kezelték rekombináns humán EPO szerek időszakos adagolásával, több fiziológiás terápiára van szükség. Tekintettel arra, hogy az EPO-t a máj is termel embrionális stádiumban, vagy súlyos vérszegénység esetén még felnőtteknél is, módosítottunk egy korábban közölt májdifferenciációs protokollt, és sikerült EPO-t termelő sejteket generálni hiPSC-kből (hiPSC-EPO sejtek) [32]. ] (4a. ábra). Ezek a hiPSC-EPO sejtek megnövelik az EPO termelést a hipoxiás ingerekre válaszul, ami utánozza in vivo megfelelőiket (4b, c ábra). A tenyészet felülúszójában lévő EPO fehérje differenciálódást elősegítő hatást mutatott az eritroid vonalakra humán hematopoietikus progenitorokat alkalmazó kolóniaképző vizsgálat alapján (4d. ábra). Ezenkívül ezek a hiPSC-EPO sejtek javultakvese-vérszegénység 7 hónapig a transzplantáció után egérmodellekben, amelyet adenin adásával indukált (4e. ábra). Így a hiPSC-EPO sejtek felhasználhatók új gyógyszerek felfedezésére és a vesevérszegénység elleni sejtterápiák kifejlesztésére [32].
SejtterápiaA sejtterápia kutatása hiPSC-eredetű embrionális felhasználásávalveseprogenitorokat végeztek. Annak érdekében, hogy megvizsgálják terápiás potenciáljukat ellenvesebetegségek, átültettük NPC-szerűvese-a hiPSC-kből a mi differenciációs módszerünkkel generált progenitorok az akut szubkapszulábavese sérülés(AKI) egérmodellek által indukált ischaemia/reperfúziós sérülés, azt találták, hogy a transzplantáció szignifikánsan elnyomta az ine (Cre) szintjét a gazdaegerekben [33] (5a. ábra). Ezenkívül a kezelés jelentősen javította az AKI által okozott szövettani károsodásokat, például a tubuláris nekrózist (5b. ábra). Nevezetesen, az intersticiális fibrózist, amely a krónikus betegség előrehaladását tükrözi, szintén jelentősen megelőzték. Az átültetett progenitorok anélkül javították az AKI-t, hogy integrálódtak volna a gazdaszervezetbeveseszövetekben, ami azt jelzi, hogy a hiPSC-eredetű renotróf faktorok parakrin hatásaivese-a progenitorok a terápiás előnyök elsődleges okai. E tényezők tisztázása hozzájárulna egy sejtterápia, valamint az AKI elleni új gyógyszerek kifejlesztéséhez [33, 34].
Imberti et al. a hiPSC-eredetű sejtterápia terápiás előnyeiről is beszámoltakvese-progenitorok a ciszplatinnal kiváltott AKI egérmodellekkel szemben [35]. HiPSC-eredetű NPC-szerű injekciót adtak bevese-protokolljukkal AKI egérmodellekbe generált progenitorok a farokvénán keresztül. Ez a transzplantációs terápia jelentősen javította az AKI-t is, amit a csökkent BUN-szint és a szövettani leletek bizonyítanak. Bár a differenciálási protokollok generálják avese-A progenitorok és az AKI egérmodellek eltérőek voltak, ez a két jelentés először mutatta be a sejtterápia lehetséges terápiás előnyeit hiPSC-eredetű vese progenitorok alkalmazásával.vesebetegségek.
Következtetés és jövőkép Jelentős előrelépés az embrionális sejtek létrehozásábanveseprogenitorok ésvesehPSC-kből származó szöveteket készítettek. A klinikai alkalmazás előtt azonban vannak akadályok, amelyeket le kell küzdeni. A rekonstrukcióval kapcsolatban avese, generációja nagyobbveseszövetek ésvese-medence- és ureterszerű struktúrákat, amelyekbe gyűjtőcsatornák gyűlnek össze, nem sikerült elérni. Ezen kívül a hiPSC-eredetű integrációveseszerkezetekre van szükség nagy hajókhoz. Sejtterápia hiPSC-eredetűvese-a progenitorokat CKD modellekkel is meg kell vizsgálni. Végül néhány számára hiPSC-alapú modelleket fejlesztettek kivesebetegségekideértve az ADPKD-t, és az ellen ható gyógyszervegyületek azonosításátvesebetegségekelvárt.
4. ábra EPO-termelő sejtek differenciálódása és sejtterápia ellenvese-anémia. a HiPSC-eredetű EPO-t termelő sejtek (hiPSC-EPO sejtek) immunfestése EPO-ra (zöld) és AFP-re (piros). b Az EPO mRNS expressziójának (balra) és fehérjeszekréciójának (jobbra) időbeli elemzése alacsony (1 százalék) és normál oxigén (21 százalék) körülmények között tenyésztett hiPSC-EPO sejtek által. Az EPO mRNS expresszióját és fehérjeszekrécióját qRT-PCR-rel, illetve ELISA-val elemeztük. c A PHD-gátlók hatása az EPO mRNS expressziójára (balra) és a fehérjeszekrécióra (jobbra) HepG2 sejtekben és hiPSC-EPO sejtekben. d Reprezentatív képek a rekombináns humán EPO (rhEPO; felső) és a hiPSC-EPO fehérje (alsó) által indukált burst-forming unit-eritroid (BFU-E) reprezentatív képei klonogén hematopoietikus progenitor vizsgálatokban metil-cellulóz alapú félszilárd táptalaj alkalmazásával. e A hematokrit értékeket a hiPSC-EPO sejtek adenin-indukált sejtbe történő transzplantációja után legfeljebb 28 hétig értékelték.vese-anémia immunhiányos egerek (NOD. CB17-Prkdcscid/J egerek). A szürke árnyalatú terület a normál hematokrit tartományokat jelzi. Skálarudak, 40 μm (a) és 200 μm (d). Hitomi et al. [32]
Köszönetnyilvánítás A szerző köszönetet mond a CiRA, a Kiotói Egyetem minden tagjának, különösen Dr. Peter Karagiannisnak, hogy kritikusan elolvasta és átdolgozta a kéziratot, és Misaki Ochiuda asszonynak az illusztrációk megrajzolásáért, és elnézést kér azoktól a szerzőktől, akiknek tanulmányaira nem hivatkozhattak helykorlátozások. A szerző kutatását a Japán Orvosi Kutatási és Fejlesztési Ügynökség (AMED) támogatja a „Core Center for iPS Cell Research, Technological Development and The Acceleration Program for Intractable Diseases Research with Disease-specific iPS cells, Research” kutatási ösztöndíja révén. Központi Hálózat a Regeneratív Medicina Megvalósításáért”.
Az etikai normáknak való megfelelés
ÖsszeférhetetlenségKO alapítója és fizetés nélkül tagja az iPS Portal, Inc. tudományos tanácsadó testületeinek, valamint a RegeNephro Co., Ltd. alapítója és tudományos főtanácsadója.Emberi és állati jogokAz iPSC-kkel végzett összes kísérletet az intézményi etikai bizottságok jóváhagyták, és az intézmények irányelvei és a Helsinki Nyilatkozat szerint hajtották végre. Valamennyi állatkísérletet jóváhagytak az intézményi állatkísérleti bizottságok, és az intézményi irányelveknek megfelelően hajtották végre.Tájékozott beleegyezésTájékozott beleegyezését kérték minden olyan személytől, akinek iPSC-jét használták a vizsgálatok során.
Nyílt hozzáférésűEz a cikk a Creative Commons Nevezd meg 4.{1}} Nemzetközi Licenc, amely lehetővé teszi a felhasználást, megosztást, adaptálást, terjesztést és reprodukálást bármilyen médiában vagy formátumban, feltéve, hogy megfelelő elismerést ad az eredeti szerző(k)nek. és a forrást, adjon meg egy hivatkozást a Creative Commons licenchez, és jelezze, ha változtatásokat hajtottak végre. A cikkben szereplő képek vagy egyéb harmadik féltől származó anyagok a cikk Creative Commons licencébe tartoznak, hacsak az anyag hitelkeretében másként nem szerepel. Ha az anyag nem szerepel a cikk Creative Commons licencében, és az Ön tervezett felhasználását a törvényi szabályozás nem teszi lehetővé, vagy meghaladja a megengedett felhasználást, akkor közvetlenül a szerzői jog tulajdonosától kell engedélyt kérnie. Az engedély másolatának megtekintéséhez.
