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細(xì)胞培養(yǎng)需要胎牛血清提供營(yíng)養(yǎng)，締一生物的Ausbian進(jìn)口胎牛血清，內(nèi)毒素含量低，富含各類營(yíng)養(yǎng)成分。
在發(fā)育早期，上皮-間充質(zhì)相互作用(epithelial-mesenchymal interaction, EMIs)通過(guò)特定的信號(hào)通路和轉(zhuǎn)錄因子觸發(fā)各種組織和器官的發(fā)育。毛囊的發(fā)育也是由EMIs協(xié)調(diào)的。然而，毛囊是一種微型器官，在出生后不斷地動(dòng)態(tài)地進(jìn)行循環(huán)再生。因此，毛囊被作為一種代表性模型來(lái)研究復(fù)雜發(fā)育中EMIs的潛在機(jī)制。
在過(guò)去的幾十年里，EMIs的一些關(guān)鍵機(jī)制，包括Wnt信號(hào)對(duì)毛囊形態(tài)發(fā)生的影響，已經(jīng)通過(guò)動(dòng)物模型得到了闡明。
雖然敲除和敲除小鼠模型可以根據(jù)體毛的外觀識(shí)別與毛囊發(fā)育相關(guān)的關(guān)鍵基因和信號(hào)，但由于體內(nèi)環(huán)境擁擠，闡明EMIs的分子機(jī)制仍然具有挑戰(zhàn)性。
各種組織和器官的體外三維和類器官培養(yǎng)方法最近受到了廣泛關(guān)注，因?yàn)檫@些體外方法通過(guò)近距離的顯微鏡觀察簡(jiǎn)化了模型系統(tǒng)。
利用分離的胚胎上皮細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞在培養(yǎng)中重建了毛囊胚(HFG)樣聚集體。當(dāng)HFGs移植到裸鼠皮膚中時(shí)，產(chǎn)生了新生毛囊，這表明HFGs具有毛發(fā)新生能力。然而，在體外培養(yǎng)中誘導(dǎo)毛發(fā)新生仍然具有挑戰(zhàn)性，包括成熟毛囊(如真皮乳頭和隆起區(qū)域)的生成和長(zhǎng)毛干的延伸。包括毛囊和皮脂腺在內(nèi)的皮膚器官在體外使用小鼠多能干細(xì)胞通過(guò)表皮和真皮層的自組織產(chǎn)生。最近，在培養(yǎng)4到5個(gè)月后，人類誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞被用于產(chǎn)生皮膚類器官和包括毛囊在內(nèi)的附件。皮膚類器官被證明與發(fā)育中的胚胎皮膚相當(dāng)，并模仿正常的毛囊發(fā)育。然而，皮膚類器官培養(yǎng)需要從細(xì)胞聚集體表面的外胚層誘導(dǎo)開始的多個(gè)分化步驟，時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，含有出乎意料的分化細(xì)胞及其分泌的蛋白質(zhì)，且僅限于相對(duì)較短的毛干長(zhǎng)度。
近日，有研究人員報(bào)道了一種，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室自制的微孔陣列板中，胚胎背側(cè)上皮細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞的自組織在體外工程HFG樣聚集物的方法。在這種方法中，兩種類型的嚙齒動(dòng)物細(xì)胞最初形成一個(gè)單一的聚集體，兩種細(xì)胞類型隨機(jī)分布，隨后在3天的培養(yǎng)中空間分離并形成HFG樣結(jié)構(gòu)。當(dāng)移植到裸鼠皮膚中時(shí)，HFGs有效地在幾周內(nèi)生成新生毛囊，并代表正常的頭發(fā)周期。此外，HFGs在體外長(zhǎng)期培養(yǎng)可產(chǎn)生毛囊和毛干，但毛囊的出現(xiàn)相當(dāng)罕見。
相關(guān)研究發(fā)表在《Scinence Advances》上，文章標(biāo)題為：“Reprogramming of three-dimensional microenvironments for in vitro hair follicle induction"。
在這項(xiàng)研究中，研究人員證明了幾乎所有的HFGs(~100%的HFGs)通過(guò)調(diào)節(jié)與上皮細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞空間分布相關(guān)的EMIs重編程細(xì)胞微環(huán)境，從而產(chǎn)生毛囊。利用體外毛囊新生模型，研究了早期毛囊形態(tài)發(fā)生的發(fā)育機(jī)制和信號(hào)通路。此外，利用這種體外毛囊系統(tǒng)，持續(xù)監(jiān)測(cè)毛球中黑素小體的產(chǎn)生和運(yùn)輸。該模型為更好地了解毛囊的新生和色素沉著提供了一個(gè)平臺(tái)。利用“類器官"成功實(shí)現(xiàn)了體外和體內(nèi)的毛囊發(fā)生和毛發(fā)生長(zhǎng)，為脫發(fā)的機(jī)制研究和治療提供了全新的思路。
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