Adrenomedullary Organoids Derived from Neural Crest and Schwann Cell Precursors
本研究展示了通过神经嵴来源的交感肾上腺祖细胞和施万细胞前体生成功能性人类肾上腺髓质类器官,揭示了这些不同的发育起源决定了特定的细胞命运以及在压力下不同的儿茶酚胺释放模式。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
想象一下,你的身体里有一个微小的、拥有超能力的应急响应小组,就住在你的肾脏里。这个被称为“肾上腺髓质”的小组是你的“战斗或逃跑”反应的指挥中心。当你看到熊(或者只是面对一场很难的数学考试)时,这个小组会发出名为肾上腺素和去甲肾上酸的化学警报,让你的心跳加速,让肌肉做好准备。长期以来,科学家们一直认为这个小组是由一类在生命早期抵达的单一建筑队建造的。但最近,这个故事发生了变化。事实证明,这个小组实际上是由两支不同的建筑队建造的:一小群早期抵达的队伍,以及一大群后来沿着神经高速公路抵达的队伍。准确了解这些建筑队是如何建造这个团队的至关重要,因为如果施工出错,可能会导致严重的疾病,而我们目前还没有完美的办法能在实验室培养皿中研究人类细胞以解决这些问题。
这篇论文就像是一份建造一个微型、功能性应急团队的蓝图。研究人员利用人类干细胞——这种可以变成任何东西的细胞——来创造“类器官”,它们本质上是肾上腺髓质的微型、3D模型。他们不只是做了一种,而是建造了两个不同的版本。首先,他们从“早期建筑队”(称为交感神经肾上腺前体细胞,简称 SAPs)中培育出类器官。其次,他们从“后期建筑队”(称为施万细胞前体细胞,简称 SCPs)中培育出类器官。他们甚至将它们混合在一起,比例与自然界中完全一致:20%来自早期建筑队,80%来自后期建筑队。
结果令人兴奋。这些微型的实验室培育器官不仅仅是死细胞;它们是活着且在工作的。当研究人员用一种化学信号(模拟来自大脑的压力信号)去刺激它们时,这些细胞被激活并释放了肾上腺素和去甲肾上酸,就像真实的人类肾上腺一样。他们甚至在鸡胚胎中测试了这些细胞,细胞成功地迁移到了正确的位置,并整合到了发育中的鸟类体内,证明了它们知道自己属于哪里。
但真正的奇迹发生在他们观察细节时。研究人员发现,这两支不同的建筑队虽然都在建造同一个“应急小组”,但它们承担的任务其实略有不同。早期建筑队(SAPs)似乎专门负责制造那些能释放大量肾上腺素(即应对极端生死时刻压力的化学物质)的细胞。而后期建筑队(SCPs)构成了团队的大部分,似乎更擅长释放去甲肾上酸(处理像跑马拉松或演讲这种日常压力)。论文表明,拥有这两支不同的建筑队可能是大自然确保我们既能应对日常焦虑,又能应对全面紧急情况的一种方式。
此外,团队还检查了这些细胞是否能转化为其他东西,比如神经细胞。他们发现,早期建筑队非常挑剔;它主要只想变成应急小组,不容易变成其他东西。后期建筑队则更加灵活,可以变成其他类型的细胞,但令人惊讶的是,它拒绝变成控制心脏的特定神经细胞。这有助于澄清科学界关于人类与小鼠细胞发育的一些困惑。通过创造这些微型的、功能性的模型,科学家们为研究肾上腺疾病、测试新药以及理解我们身体的压力反应是如何构建的提供了一个强大的新工具,而无需在人类胚胎上进行实验。
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