来自白癜风患者的诱导多功能干细胞分化的黑素细胞构建三维皮肤模型的研究

摘要

目的： 使用白癜风患者正常组织处的角质形成细胞构建表皮层，成纤维细胞构建真皮层以及含有具有白癜风患者特异性的诱导黑素细胞在体外运用三维（3D）细胞共培养技术构建的皮肤模型。 方法： 1.从一个正常人中提取三种皮肤原代细胞构建具有个体化的正常皮肤模型。 2.取白癜风病人色素减退的皮损组织后分离出原代成纤维细胞和角质形成细胞并进行培养，运用诱导多功能干细胞技术重编程为多功能干细胞（iPSC）后诱导分化为黑素细胞，将其与原代角质形成细胞在体外进行共培养。 3.从白癜风患者正常皮损出提取皮肤原代细胞以及和上述的诱导黑素细胞构建体外色素皮肤模型。 结果： 1.使用 Alvetex Scaffold 小室构建的个体化正常皮肤模型的具有角质层，角化不明显，真皮层不明显;使用原代成纤维细胞和 HaCaT 细胞株可以成功构建全厚度的体外皮肤模型。 2.黑素细胞在三维体外皮肤模型下 DOPA 染色呈现为阳性，提示具有酪氨酸酶活性。 3.使用 I 型鼠尾胶原作为细胞外基质可以构建正常具有个体化皮层模型。 4.诱导黑素细胞的生长形状和黑素基因相关蛋白表达与原代黑素细胞相似。 5.诱导黑素细胞和原代角质形成细胞共培养中其黑素小体具有转运功能。 6.含有白癜风患者特异性的诱导黑素细胞在体外皮肤模型中酪氨酸酶活性有阳性结果。 结论： 使用原代的表皮和真皮细胞运用体外三维（3D）共培养技术可以构建 体外全厚度皮肤模型；由白癜风患者皮肤皮损处来源的诱导多功能干细胞（iPSC）诱导出的黑素细胞在形态、蛋白表达、酪氨酸酶活性以及黑素小体转运功能上都与正常黑素细胞相似；使用白癜风患者特异性的诱导黑素细胞，包含其患者正常的角质形成细胞构建的表皮层和成纤维细胞构建的真皮层的体外皮肤模型，可以对后期构建一个个体化的白癜风皮肤模型奠定了基础。

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