將人誘導性多能干細胞轉化為產生睪酮的睪丸間質細胞

　　在一項新的研究中，來自美國南加州大學和加拿大麥吉爾大學的研究人員在實驗室中成功地制造出人體中產生睪酮的細胞，這就為有朝一日利用個性化的替代細胞治療低睪酮患者鋪平了道路。相關研究結果于2019年10月7日在線發表在PNAS期刊上，論文標題為“Directing differentiation of human induced pluripotent stem cells toward androgen-producing Leydig cells rather than adrenal cells”。在這篇論文中，他們描述了他們如何將干細胞轉化為功能性睪丸間質細胞（Leydig cell）---睪丸中產生男性性激素的細胞。

睪丸間質細胞的高放大倍數顯微圖，圖片來自Nephron/Wikipedia。

　　論文通訊作者、南加州大學藥學院院長Vassilios Papadopoulos說，“我們的研究可能提供了臨床治療所需的移植細胞，此外還提供了一條測試和開發新藥的途徑。”

　　數以百萬計的男性具有較低的睪酮水平（即性腺功能減退），這會影響情緒、生育能力、性功能、肥胖和骨密度。睪酮替代療法是一個價值數十億美元的產業。睪酮會隨著年齡的增長而自然減少，但也會因腮腺炎等病毒感染或者兒童時期的癌癥治療而突然減少。睪酮替換療法---注射、口服或者以凝膠形式使用---可逆轉其中的許多癥狀。

　　然而，對低睪酮的治療與諸如不育、增加的前列腺癌和心血管疾病風險之類的副作用有關。此外，局部藥物治療可影響密切接觸者，無意間讓其他人接觸這種藥物。這些研究人員說，將實驗室生長的產生睪酮的細胞移植（可能通過注射）到脂肪組織中，就有可能規避這些副作用。

　　先前制造睪丸間質細胞的嘗試都失敗了。Papadopoulos說，在之前的一項研究中，在實驗室中制造出的細胞產生皮質醇，但不產生睪酮。其他實驗涉及使用來自骨髓或臍帶的干細胞，然而收集這些細胞的勞動強度更大，而且它們在實驗室中的增殖也不太理想。

　　在這項新的研究中，Papadopoulos及其團隊使用了稱為人誘導性多能干細胞（hipsC）的干細胞，它們是通過對來自人體血液或皮膚的細胞進行重編程而產生的，可以分化為治療時所需的任何類型的細胞。

　　憑著直覺，Papadopoulos在細胞培養液中添加人膠原蛋白，并且添加將hipsC轉化為睪丸間質細胞所需的基因和其他營養成分。膠原蛋白是一種常見的生長基質成分。以前，Papadopoulos使用的是牛膠原蛋白或大鼠膠原蛋白，它們更便宜，而且至少在早期實驗中可以與其他形式的膠原蛋白互換。

　　這次，實驗室制造出的睪丸間質細胞產生了睪酮，而且這些細胞在顯微鏡下甚至看起來與天然存在的睪丸間質細胞相同。

　　他說，“這與我們所想的完全不同。我們嘗試了不同的基因和化學物，但都沒有成功。人膠原蛋白是秘方。”

　　接下來，Papadopoulos希望測試實驗室制造出的睪丸間質細胞的功能，以及何時將它們移植到性腺功能減退癥動物模型中。他還想要比較由來自患有和不患有性腺功能減退癥的男性的皮膚細胞制造出的睪丸間質細胞，以更好地了解這種疾病。

　　他說，在人體中移植睪丸間質細胞至少需要“好幾年”。