科学家解析人甲状腺胚胎发育并构建类器官模型

甲状腺功能正常对终身健康有着深远的影响。甲状腺激素的缺乏和过剩都被证明与潜在的破坏性健康后果有关，特别是在怀孕和儿童时期。甲状腺机能亢进对一生的健康至关重要。然而，甲状腺发育缺陷的早期诊断或治疗尚未建立，主要原因是对人类甲状腺发育的认识有限，缺乏综述性的研究模型。

对人类甲状腺发育功能的全面研究，也需要一个能概括人类甲状腺发育的类器官模型系统。有研究报道，早期胚胎或原始性腺(ESC或ipsC)来源的甲状腺器官和成人组织来源的甲状腺器官具有主要的甲状腺特性和潜在的移植可行性。

图片来源: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/advs.202105568

近日，复旦大学研究者在Adv. Sci杂志上发表了题为“Modeling Human Thyroid Development by Fetal Tissue-Derived Organoid Culture”的文章，该研究为人类甲状腺发育提供了细胞图谱和类器官模型，为甲状腺的研究和未来的医学研究提供了依据。

在本研究中作者建立了一个长期培养的人胎儿甲状腺类器官(hFTOs)系统，该系统保留了胎儿甲状腺谱系和分子特征，以及小鼠肾移植后产生功能性人类甲状腺滤泡的能力。

为了获得胎儿甲状腺类器官的最佳培养体系，作者从人上皮类器官常用的培养条件开始，包括小肠粘膜R-spondin1蛋白、表皮生长因子(EGF)、人头蛋白(Noggin)、纤维母细胞生长因子10(FGF10)和TGF-βI型受体抑制剂(A83-01)，然后从培养基中取出每一种，以测试这些成分的重要性。作者发现R-spondin1、EGF、FGF10和A83-01对甲状腺类器官的初级生长是必要的。

值得注意的是，作者还发现（毛喉素）Forskolin激活hFTO中的（环磷腺苷）cAMP信号促进了卵泡的成熟，从而促进了甲状腺激素T4的分泌，这概括了胎儿甲状腺的关键发育事件。利用这个体外系统，作者发现在甲状腺成熟基因(如TPO和TG)位点上染色质的可及性增强，从而允许转录产生激素。

增强型染色质可及性允许转录组用于胎儿甲状腺命运的测定

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解构发育中的胎儿甲状腺，建立重现胎儿甲状腺发育的模型，对甲状腺发育和儿科疾病进展的研究具有重要意义。总体而言，作者的研究突出了胎儿甲状腺器官用于甲状腺发育研究的新可能性。作者建立了一个潜在的系统，以更好地了解人类甲状腺功能的生理和信号通路，并为甲状腺学领域的医学干预发展奠定基础。（生物谷 Bioon.com）

参考文献

Jianqing Liang et al. Modeling Human Thyroid Development by Fetal Tissue-Derived Organoid Culture. Adv Sci (Weinh). 2022 Jan 22;e2105568. doi: 10.1002/advs.202105568.