ایجاد موهای زائد, پوست انسان: به عنوان آسان نیست که شما فکر می کنم

برای بیش از 40 سال دانشمندان و شرکت های تجاری شده اند بازآفرینی پوست انسان در آزمایشگاه های سراسر جهان است. در عین حال همه این محصولات فاقد جنبه های مهم از پوست نرمال--مو و اعصاب و چربی است.

در تحقیقات جدید کشت پوست انسان سلول های جاسازی شده با چربی و اعصاب و قادر به رشد مو هستند یک واقعیت است. این دستاورد نشان دهنده بیش از پنج سال مطالعه آغاز شده است که در آزمایشگاه کارل Koehler دکترا (سپس در دانشگاه ایندیانا دانشکده پزشکی) و در تکمیل Koehler جدید آزمایشگاهی در بیمارستان کودکان بوستون در بخش گوش و حلق و ارتباطات افزایش و پلاستیک و جراحی دهان پژوهش است. این روش به نظر می رسد در یک مقاله منتشر شده در این هفته در طبیعت.

"در این آخرین کار ما کشف راه را برای رشد هر دو لایه از پوست انسان هم می گوید:" Koehler با اشاره به بالا و پایین لایه از پوست انسان (اپیدرم و درم) قرار گرفتند. "سلول های آن با یکدیگر صحبت در پوست organoid فرهنگ - و یا پوست در یک ظرف ما ایجاد شده و جوانه فولیکول های مو همراه با سلول های چربی و سلول های عصبی."

مصرف این کشف یک گام بیشتر تیم پیوند انسان با موهای زائد, پوست را در موش. موش در نهایت جوانه زده انسان فولیکول های مو در سایت پیوند. برنامه های کاربردی بالقوه شامل تست لوازم آرایشی و مواد مخدر و سوختگی درمان است.

پوست در یک ظرف شامل مینی اندام

پوست در یک ظرف مدل های جدید نیست. و مانند بسیاری از Koehler و همکارانش فکر می کردم که این چالش رو به رشد کاملا کاربردی, مو, سلول های پوست بلند شده حل شد. سلول های پوست هستند که برخی از اولین سلول های رشد کرده در فرهنگ ها در خارج از بدن و رشد.

اما پوست است که مردم را در یک ظرف هرگز مینی ارگان و یا زائده مانند فولیکول های مو و یا غدد عرق جاسازی شده در پوست. این مینی ارگان های مهم برای گرما و مقررات, لمس احساس و ظاهر است.

در سال 2018 در این تیم به چاپ مقاله نشان دادن آنها می تواند به تولید موهای زائد از پوست موش سلول های بنیادی است. برای ایجاد انسان با موهای زائد, سلول های پوستی, این تیم آغاز شده و با انسان ناشی از سلول های بنیادی پرتوان که انسان بالغ سلول های پوست است که coaxed به جنینی شکل.

"بنابراین ما اعمال یک کوکتل از عوامل رشد و کوچک مولکول نوع از دستور العمل پخت و پز برای انسان سلول های بنیادی پرتوان می گوید:" Koehler.

این تیم برای اولین بار متوجه شرکت توسعه از پوست اپیدرم و درم. تعامل و سیگنالینگ بین دو لایه های بافت منجر به جوانه زدن از فولیکول های مو در 70 روز است که خطوط تا به خوبی با زمان بندی مو رشد جنین انسان.

در علاوه بر این به رشد مو organoids تولید چربی و عضله-مانند سلول های پوست و همچنین اعصاب شبیه به کسانی که واسطه لمس احساس. "این مرد یک قهرمان گمنام پوست و مطالعات اخیر نشان می دهد آن نقش مهمی در بهبود زخم می گوید:" Jiyoon لی, دکترا, اولین نویسنده در مقاله و تحقیقات مرتبط در بخش گوش و حلق در بیمارستان کودکان بوستون.

این organoids همچنین تولید مرکل سلول های تخصصی لمسی پاسخگو سلول های پوست است که نیز دخیل در بیماری هایی مانند مرکل سل کارسينوما. "گنجاندن این دیگر انواع سلول احتمال گسترش بالقوه با استفاده از پوست organoid مدل به تحقیق در اختلالات حسی و سرطان" او می افزاید.

موش رشد رنگدانه موهای انسان

برای دیدن اگر این روش کار می کرد در یک زندگی حیوانی تیم کشت این organoids برای بیش از چهار ماه و پس از آن کاشته و آنها را در پشت موش خصوص توسعه نه رد گرافت. "ما متوجه شده است که ظرف یک ماه کوچک قهوه ای موهای خاست از پیوند سایت" توضیح می دهد که لی. "این به ما نشان داد شگفت آور است که سلول های رنگدانه نیز توسعه یافته در organoids."

آنها در مقایسه با پیوند پوست با پوست انسان نمونه رعایت چند ویژگی های منحصر به فرد از پوست انسان در پیوند. یکی شامل 'rete پشته" یا دره در الگوی موجی از انسان اپیدرم است که کمک می کند تا لنگر آن را به پوست و غشاهای. و پیوند مو توسعه استادانه درست شده از غدد سباسه است که تولید سبوم روغن های طبیعی است که روان انسان پوست است.

غیر منتظره و اتفاقی کشف

این کشف جدید است که به معنای واقعی کلمه یک حاصل از کار Koehler آغاز شد و در دانشگاه ایندیانا در هنگام کار بر روی یک سیستم از recapitulating گوش داخلی است. هدف خود را در زمان برای ایجاد سلول است که حس شنوایی محرک - صدا - به مدل دست دادن شنوایی و اختلالات آزمایش ژن درمانی برای از دست دادن شنوایی و اختلال تعادل.

او دستکاری بشر ناشی از سلول های بنیادی پرتوان با همان ترکیب از مواد شیمیایی و پروتئین ها استفاده می شود در حالت عادی و نمو هدایت آنها را برای تبدیل شدن به گوش داخلی سازه.

در تولید این تکنیک به عنوان گوش داخلی سلول بودند جوانه زدن در طول توسعه اولیه این تیم دریافتند که بافت پوست تشکیل شده به عنوان یک محصول جانبی.

"این تعجب آور بود و ما در ابتدا تلاش برای خلاص شدن از بافت پوست تفکر آن بود که یک مزاحم به خارج از بافت هدف مثل یک علف هرز در باغ" به یاد می آورد Koehler. "یک بار ما شاهد ارزش علمی از رشد موهای زائد با پوست در ظرف ما تغییر تاکتیک در تلاش برای از بین بردن گوش داخلی organoids به نفع رشد پوست است."

در تصفیه کنند تلاش آنها کشف کردند که بافت پوست حاوی دو لایه پوست اپیدرم و درم. در فرهنگ و پوست تشکیل outgrowing فولیکول های مو.

یک اثبات مفهوم

ترجمه هر گونه مطالعه ماوس به انسان است یک راه طولانی. "اما ما فکر می کنم ما یک اثبات مفهوم نشان می دهد که سلول های ادغام پوست و فرم outgrowing فولیکول های مو می گوید:" Koehler.

این تیم امیدوار است که در دراز مدت آنها می تواند استفاده از فن آوری به دانه زخم بستر با کشت پوست برای بازسازی پوست از جمله در مورد گسترده سوختگی یا زخم.

و در حالی که آن ممکن است وسوسه انگیز به فکر می کنم از این رویکرد به عنوان یک "درمان" برای طاسی Koehler اخطار می دهد که چالش های بسیاری باقی مانده است. "ما در حال حاضر یک روش است که می تواند به تولید تقریبا نامحدود فولیکول های مو برای پیوند" او می گوید. "اما ایمنی بدن رد یک مانع عمده و تولید فولیکول های مناسب برای یک فرد خواهد بود فوق العاده پر هزینه و یک سال یا بیشتر." برای پاسخگویی به این چالش این تیم در حال کار بر روی راه هایی برای سرعت بخشیدن به توسعه در یک ظرف مهندس organoids برای فرار از سیستم ایمنی تشخیص و یا تولید مشابه پوست organoids از بیمار مشتق شده از سلول های.

###

دیگر نویسندگان در این مقاله متی Steinhart از بیمارستان کودکان بوستون; کوروش ربانی Hongyu گائو Zachary Pflum الکساندر کیم Yunlong لیو و طاها Shipchandler از دانشگاه ایندیانا دانشکده پزشکی; بنیامین Woodruff و استفان هلر دانشگاه استنفورد است.

برای حمایت از این پروژه ارائه شده توسط موسسه ملی آرتریت اسکلتی-عضلانی و بیماری های پوستی (NIAMS), رالف دبلیو و فضل M. Showalter اعتماد ایندیانا بالینی و ابتدایی موسسه علوم و ایندیانا مرکز پزشکی نوآوری است.