实验室培育的”迷你肾脏”揭开了神秘疾病TSC的秘密

2022年9月15日08:53:05实验室培育的”迷你肾脏”揭开了神秘疾病TSC的秘密已关闭评论


    科学家们通过揭示哪些细胞导致结节性硬化症复合体(TSC)患者的肿瘤,解开了一种罕见的、鲜为人知的疾病中的医学之谜。正如7月5日发表在《细胞报告》杂志上的一篇论文所描述的那样,他们通过创建基因工程肾脏器官,或从人体组织中生长出来的"迷你肾脏"来做到这一点。
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    基因工程肾脏器官的显微镜图像被用来解决关于结节性硬化症复合体的医学之谜。资料来源:细胞研究
    高级作者、渥太华医院高级科学家、渥太华大学教授比尔-斯坦福博士说:"几十年来,结节性硬化症肿瘤的起源细胞一直是个谜。我们的研究结果可以帮助找到这种挑战性疾病的可能治疗目标"。
    TSC是一种罕见的遗传性疾病,导致皮肤、大脑、心脏、肾脏或肺部的良性肿瘤生长。TSC肿瘤具有明显的多样性,出现在儿童或成人身上,症状从轻微到危及生命,通常包括癫痫发作和肾脏问题。治疗方案是有限的,而且现今没有治愈方法。
    "肾脏疾病是TSC患者死亡的主要原因。"渥太华医院和渥太华大学医学博士生Adam Pietrobon博士说:"大约60%至80%的患者在肾脏中出现肿瘤,常常降低肾脏功能,有时导致灾难性的出血。然而,没有足够的实验室模型来研究TSC如何影响肾脏,所以我们自己做了一个。"
    TSC1或TSC2基因的突变是TSC的根本原因。这些突变不是从父母那里遗传而来,而是在大多数患者的发育或生命早期自发产生。这使得TSC成为一种难以研究的疾病。实验室的研究人员通常使用动物来研究人类疾病,然而,没有一个动物模型能完全反映TSC对肾脏的影响。
    肾脏中的TSC肿瘤让专家们困惑不已,因为它们在大小、细胞构成和基因表达方面有着惊人的差异,甚至在同一个病人身上也是如此。是什么导致了这种广泛的多样性,这使得治疗具有挑战性。
    为了更好地了解TSCs对肾脏的影响,该团队在实验室里用人类干细胞培育出3D肾脏组织,这些干细胞经过基因工程处理,具有TSC1或TSC2突变。这些微型、简化版的肾脏被称为有机体,其基因特征与患者身上的TSC肿瘤相似。然后,研究人员从这些肾脏器官中提取单细胞,并将其注射到小鼠的肾脏中,在那里它们成长为人类TSC肿瘤。
    利用这些器官,科学家们发现,被称为Schwann细胞前体的细胞是TSC肿瘤在肾脏中的起始点。他们还发现这种单一的突变会影响许多不同种类的细胞的发展,这解释了即使在同一个人身上,肾脏肿瘤的变化。
    Pietrobon博士说:"这些'迷你肾脏'不仅可以帮助我们更好地了解这种疾病,它们还可以用来测试新的疗法。