Deciphering immune interactions between human iPSC-derived enteric neural lineages and 3D intestinal epithelial organoids in mucosal inflammation
破译人 iPSC 衍生的肠神经谱系和 3D 肠上皮类器官在粘膜炎症中的免疫相互作用
基本信息
- 批准号:516181283
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- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Clinical Research Units
- 财政年份:
- 资助国家:德国
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- 项目状态:未结题
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项目摘要
The gut-brain axis is a bidirectional communication system, linked by the enteric nervous system (ENS), among others. Consistently, inflammatory bowel diseases (IBD) can be associated with neuroinflammatory changes, while neurodegenerative disorders can be linked to alterations in the intestinal environment. The ENS regulates diverse aspects of gastrointestinal homeostasis and is tightly interrelated with the intestinal epithelium. However, it is unclear how these processes are regulated in the human gut during homeostasis and intestinal inflammation. Specifically, there is a lack of preclinical models to study the interaction of the ENS with the complex environment of the human gastrointestinal (GI) system. Here, we will study immune crosstalk between ENS and mucosal immune and epithelial cells by use of induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived enteric neural lineages (ENL) combined with primary mucosal immune and epithelial cells derived from patients with Parkinson disease (PD) and IBD. Functional validation of identified pathways will be performed using human organ culture systems and humanized mouse models in vivo. The expected results will investigate the role of the ENL as a transducer of neuroinflammation and allow new insights into the ENS-GI crosstalk. These human models can be used in an autologous manner or as humanized mouse models for prediction systems in personalized medicine and may lead to the design of novel therapeutic interventions.
肠-脑轴是一个双向通信系统,由肠神经系统(ENS)等连接。一致地,炎症性肠病(IBD)可以与神经炎症变化相关,而神经退行性疾病可以与肠道环境的改变相关。ENS调节胃肠道稳态的各个方面,并且与肠上皮密切相关。然而,目前还不清楚这些过程是如何在人体肠道内调节稳态和肠道炎症。具体而言,缺乏临床前模型来研究ENS与人类胃肠道(GI)系统复杂环境的相互作用。在这里,我们将研究ENS和粘膜免疫和上皮细胞之间的免疫串扰,通过使用诱导多能干细胞(iPSC)衍生的肠神经谱系(ENL)与原发性粘膜免疫和上皮细胞来源于帕金森病(PD)和IBD患者。将使用人体器官培养系统和人源化小鼠体内模型对已鉴定途径进行功能验证。预期的结果将研究ENL作为神经炎症换能器的作用,并允许对ENS-GI串扰的新见解。这些人类模型可以以自体方式使用或作为人源化小鼠模型用于个性化医学中的预测系统,并可能导致新的治疗干预措施的设计。
项目成果
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