Журнал исследований и терапии стволовых клеток

Абстрактный

Морфогенез биологически активного интерфолликулярного эпидермиса из кератиноцитов, полученных из эмбриональных стволовых клеток человека

Расмуссен К.А., Шлоссер С.Дж. и Аллен-Хоффманн Б.Л.

Для пациентов, страдающих от обширных ожогов или хронических ран, аллогенная клеточная терапия обеспечивает средства для восстановления жизнеспособности и функции сильно поврежденных кожных тканей. Плюрипотентные стволовые клетки были предложены в качестве аллогенного источника для регенеративной медицины, например, для лечения ожогов и ран. В конечном счете клиническая полезность плюрипотентных стволовых клеток зависит от способности направлять дифференциацию в желаемую клеточную линию, способствовать формированию соответствующей ткани и подтверждать тканеспецифическую биологическую активность. Мы изучили способность кератиноцитов, полученных из эмбриональных стволовых клеток человека (hES-DK), подвергаться морфогенезу и формировать биологически активный интерфолликулярный эпидермис, используя методы, обычно используемые для создания заменителей кожи для клинических применений. На протяжении направленной дифференциации упорядоченная последовательность экспрессии эпидермальных генов имитировала прогрессирование развития кожи плода. При введении в трехмерную органотипическую культуру клетки hES-DK образовывали плюристратифицированную ткань с архитектурой, аналогичной архитектуре интерфолликулярного эпидермиса. В ткани hES-DK экспрессия и локализация белков межклеточной адгезии, маркеров как ранней, так и поздней стадии терминальной дифференциации кератиноцитов и пептидов защиты хозяина были сопоставимы с паттернами, наблюдаемыми в кератинизированном многослойном плоском эпителии, полученном из эпидермальных кератиноцитов. Несмотря на схожую морфологию ткани, функциональный анализ показал, что ткани hES-DK не демонстрируют надежной барьерной функции кожи. Однако было показано, что ткани hES-DK обладают антимикробной активностью, что представляет собой первую демонстрацию биологической активности в кератинизированном многослойном плоском эпителии, полученном из источника, полученного из плюрипотентных стволовых клеток. Успешное создание биологически активного многослойного плоского эпителия, полученного из hES, представляет собой значительный прогресс в разработке биоинженерного человеческого органа, полученного из hES, для клинического использования.