通過改變細胞競爭微環境可在嵌合體中產生功能性器官

2021-01-08 科學網

通過改變細胞競爭微環境可在嵌合體中產生功能性器官

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/12/29 13:16:04

近日，日本東京大學Hiromitsu Nakauchi及其團隊發現，通過改變細胞競爭微環境可在嵌合體中產生功能性器官。相關論文於2020年12月28日在線發表於國際學術期刊《細胞—幹細胞》。

研究人員證明刪除小鼠胚胎中的胰島素樣生長因子1受體（Igf1r）能夠在多個器官中創造一個「細胞競爭性微環境」，從而大大增加了小鼠種內和小鼠/大鼠種間供體的嵌合體，這種嵌合體從胚胎第11天開始就不斷增加，有時甚至佔據種內嵌合體的整個器官。由於Igf1r缺失可以避免早期的發育停滯，因此可以通過囊胚互補產生具有高水平器官嵌合體的種間胚胎。該觀察結果能夠促進供體細胞對宿主組織的貢獻，從而通過跨越進化距離的囊胚互補產生完整器官。

據悉，通過囊胚互補的種間器官產生在齧齒動物中已經成功，但是在進化上更遙遠的物種中還沒有成功。早期發育停滯阻礙了高度嵌合胎兒的形成。

附：英文原文

Title: Generation of Functional Organs Using a Cell-Competitive Niche in Intra- and Inter-species Rodent Chimeras

Author: Toshiya Nishimura, Fabian P. Suchy, Joydeep Bhadury, Kyomi J. Igarashi, Carsten T. Charlesworth, Hiromitsu Nakauchi

Issue&Volume: 2020-12-28

Abstract: Interspecies organ generation via blastocyst complementation has succeeded in rodents,but not yet in evolutionally more distant species. Early developmental arrest hindersthe formation of highly chimeric fetuses. We demonstrate that the deletion of insulin-likegrowth factor 1 receptor (Igf1r) in mouse embryos creates a permissive 「cell-competitive niche」 in several organs,significantly augmenting both mouse intraspecies and mouse/rat interspecies donorchimerism that continuously increases from embryonic day 11 onward, sometimes eventaking over entire organs within intraspecies chimeras. Since Igf1r deletion allows the evasion of early developmental arrest, interspecies fetuses withhigh levels of organ chimerism can be generated via blastocyst complementation. Thisobservation should facilitate donor cell contribution to host tissues, resulting inwhole-organ generation via blastocyst complementation across wide evolutionary distances.

DOI: 10.1016/j.stem.2020.11.019

Source: https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(20)30583-X

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