細胞培養(yǎng)需要胎牛血清提供營養(yǎng)，締一生物的Ausbian進口胎牛血清，內(nèi)毒素含量低，富含各類營養(yǎng)成分。
在發(fā)育早期，上皮-間充質(zhì)相互作用(epithelial-mesenchymal interaction, EMIs)通過特定的信號通路和轉(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，在出生后不斷地動態(tài)地進行循環(huán)再生。因此，毛囊被作為一種代表性模型來研究復雜發(fā)育中EMIs的潛在機制。
在過去的幾十年里，EMIs的一些關(guān)鍵機制，包括Wnt信號對毛囊形態(tài)發(fā)生的影響，已經(jīng)通過動物模型得到了闡明。
雖然敲除和敲除小鼠模型可以根據(jù)體毛的外觀識別與毛囊發(fā)育相關(guān)的關(guān)鍵基因和信號，但由于體內(nèi)環(huán)境擁擠，闡明EMIs的分子機制仍然具有挑戰(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，因為這些體外方法通過近距離的顯微鏡觀察簡化了模型系統(tǒng)。
利用分離的胚胎上皮細胞和間充質(zhì)細胞在培養(yǎng)中重建了毛囊胚(HFG)樣聚集體。當HFGs移植到裸鼠皮膚中時，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胞通過表皮和真皮層的自組織產(chǎn)生。最近，在培養(yǎng)4到5個月后，人類誘導的多能干細胞被用于產(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，并模仿正常的毛囊發(fā)育。然而，皮膚類器官培養(yǎng)需要從細胞聚集體表面的外胚層誘導開始的多個分化步驟，時間相對較長，含有出乎意料的分化細胞及其分泌的蛋白質(zhì)，且僅限于相對較短的毛干長度。
近日，有研究人員報道了一種，通過實驗室自制的微孔陣列板中，胚胎背側(cè)上皮細胞和間充質(zhì)細胞的自組織在體外工程HFG樣聚集物的方法。在這種方法中，兩種類型的嚙齒動物細胞最初形成一個單一的聚集體，兩種細胞類型隨機分布，隨后在3天的培養(yǎng)中空間分離并形成HFG樣結(jié)構(gòu)。當移植到裸鼠皮膚中時，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在體外長期培養(yǎng)可產(chǎn)生毛囊和毛干，但毛囊的出現(xiàn)相當罕見。
相關(guān)研究發(fā)表在《Scinence Advances》上，文章標題為：“Reprogramming of three-dimensional microenvironments for in vitro hair follicle induction"。
在這項研究中，研究人員證明了幾乎所有的HFGs(~100%的HFGs)通過調(diào)節(jié)與上皮細胞和間充質(zhì)細胞空間分布相關(guān)的EMIs重編程細胞微環(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)育機制和信號通路。此外，利用這種體外毛囊系統(tǒng)，持續(xù)監(jiān)測毛球中黑素小體的產(chǎn)生和運輸。該模型為更好地了解毛囊的新生和色素沉著提供了一個平臺。利用“類器官"成功實現(xiàn)了體外和體內(nèi)的毛囊發(fā)生和毛發(fā)生長，為脫發(fā)的機制研究和治療提供了全新的思路。
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