Cell子刊：iPS构建功能性人造表皮
伦敦国王学院和旧金山SFVAMC的研究团队利用人类的多能干细胞，首次成功培育了人造表皮(皮肤的最外层)，文章于四月二十四日发表在Stem Cell Reports杂志上。这种人造表皮拥有功能性的渗透屏障，与真实表皮非常类似，为制药业和化妆品行业提供了一种低成本的理想实验模型，还可以帮助人们开发治疗皮肤疾病的新药物。
表皮是人类皮肤的最外层，在机体和外部环境之间形成了一个保护性的界面，阻止水分流失和细菌、毒性物质进入。许多临床上的皮肤病都与角质化和表皮屏障中的缺陷有关。不过，要对表皮屏障的进行功能研究，还缺乏合适的体外模型。在此之前，人们通过组织工程技术构建过人造表皮，但这种表皮缺乏功能性的屏障，对于药物测试来说并不理想。
现在，研究人员利用人类的诱导多能干细胞(iPSC)和胚胎干细胞生成了角质细胞(keratinocyte)，人类皮肤的最外层主要由角质细胞组成。研究显示，这些发现人工诱导的角质细胞与原代角质细胞非常相似。随后，他们将来自胚胎干细胞和iPSC的角质细胞暴露在特殊的环境下培养，以构建的3D人造表皮。这些细胞的培养环境具有特定的湿度梯度，可以帮助它们形成功能性的渗透屏障。这种保护性屏障可以避免水分丧失，阻挡化合物、毒素和细菌的入侵。
研究显示，这些来自iPSC和胚胎干细胞的人造表皮，与正常人类皮肤的最外层并没有明显的结构或功能差异。
SFVAMC团队的领头人Dr Theodora Mauro说：“在某些疾病中，特定的基因突变使表皮屏障出现缺陷，例如鱼鳞病(ichthyosis)或者过敏性皮肤炎。而我们的技术可以帮助人们对这类疾病进行研究。此外，人造表皮模型还可以用于研究表皮屏障的正常发育机制，以及皮肤屏障受损的致病过程。在此基础上，人们可以想办法对这种屏障进行修复。”
伦敦国王学院团队的领头人Dr Dusko Ilic说：“我们的新方法可以用来大量生产人造表皮，并将其应用到药物和化妆品的测试中去。这项研究向人们展示，使用不同干细胞可以生成不同类型的表皮，为皮肤病患者量身定做疾病模型。在此基础上，研究者们可以鉴定不同人群对皮肤疾病的敏感性。”
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项目成果
