Nature：首次利用多能性干细胞培育出人胃底组织

在一项新的研究中，美国辛辛那提儿童医院医学中心多能性干细胞部门主任Jim Wells博士及其团队在培育皿中利用多能性干细胞培育出产生胃酸和消化酶的人胃底（stomach fundus）组织。有关研究结果于2017年1月4日在线发表在Nature期刊上，论文题目为“Wnt/β-catenin promotes gastric fundus specification in mice and humans”。这项研究是在Wells团队培育出胃部的激素产生区域（即胃窦）两年后展开的。

这一发现意味着科学家们如今可以培育出人胃部的部分区域，从而以史无前例的方法研究疾病，为开发新的疗法构建模型，和懂得人胃部发育和健康。

Wells说，“鉴于我们可以培育人胃窦和胃底微器官，研究这些人胃组织如安在生理学上互相用处，对沾染和毁伤作出不一样的应对，和对药物医治作出反响。胃部疾病影响美国上百万人，而且胃癌是全球第三大癌症有关死亡的病因。”

自2010年以来，Wells领导的或联合领导的研究团队取得一系列发现：利用可以变为人体内任何一种细胞类型的人多能性干细胞培育出人胃部和肠道的部分区域。这项新的研究是基于 这些发现展开的。他们正利用这些组织判定人胃肠道疾病的病因和医治办法。

这一系列发现包含2016年11月21日发表在Nature Medicine期刊上的一项研究（Nature Medicine, doi:10.1038/nm.4233），在这项研究中，科学家们培育出带有肠神经系统的人肠道组织。这些高度功能性的组织可以接收养分物，而且体现出蠕动，马上食物从胃肠道的一端输送到另外一端的肠道肌肉紧缩。

从头开始

在如今的这项研究中，研究人员碰到的一个重大挑战是对在胚胎发育期间胃部在正常情况下如何构成缺少基本的了解。

Wells解释道，“在我们初次判定出胃部在正常情况下在胚胎中如何构成之前，我们不也许在培育皿中构建出人胃组织。”

为了补充这一空白，研究人员利用小鼠研究了胚胎胃部发育背后的遗传学特点。

研究人员发现一种关键性的信号通路WNT/β-catenin在指点小鼠胚胎中的胃底区域发育时施展着相当重要的用处。尔后，他们在培育皿中对WNT/β-catenin进行把持来触发人多能性干细胞产生人胃底类器官（fundus organoids）。

研究人员随后对这一过程进行优化，判定出增进胃底的关键性细胞类型产生的其他份子信号通路。这些关键性的细胞类型包含主细胞（chief cell）和壁细胞（parietal cell），其中主细胞产生一种关键性的消化酶，即胃卵白酶，而壁细胞排泄用于消化的胃酸和用于协助肠道接收维生素B-12的内在因子。维生素B-12在制作血细胞和保持健康的神经系统中施展着相当重要的用处。

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Wnt/β-catenin promotes gastric fundus specification in mice and humans

Kyle W. McCracken, Eitaro Aihara, Baptiste Martin, Calyn M. Crawford, Taylor Broda, Julie Treguier, Xinghao Zhang, John M. Shannon, Marshall H. Montrose & James M. Wells

doi:10.1038/nature21021

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