肝臟的發(fā)育涉及到內(nèi)胚層和中胚層之間復(fù)雜的相互作用。肝臟最初由內(nèi)胚層中的前腸上皮細(xì)胞形成的肝芽結(jié)構(gòu)起源，肝芽中的肝母細(xì)胞分化為肝細(xì)胞和膽管上皮細(xì)胞，而肝臟成纖維細(xì)胞和星狀細(xì)胞則是由附近的中胚層的間質(zhì)分化而來。

最近，我們建立了一種培養(yǎng)人類肝芽樣組織的方法，利用三種細(xì)胞群體的混合物模擬肝臟發(fā)育的早期階段，包括人多能干細(xì)胞(PSC)來源的肝細(xì)胞、人間充質(zhì)干細(xì)胞和人內(nèi)皮細(xì)胞。我們將人多能干細(xì)胞接種到含有Matrigel的培養(yǎng)皿中，使用含有Activin A的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，以進(jìn)行內(nèi)胚層分化。

接著使用含有人FGF-basic和人BMP4的培養(yǎng)基培養(yǎng)人多能干細(xì)胞來源的內(nèi)胚層細(xì)胞，制備肝內(nèi)胚層細(xì)胞，即iPSC-HEs。隨后，我們將iPSC-HEs與基質(zhì)細(xì)胞（包括人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞和人間充質(zhì)干細(xì)胞）進(jìn)行共同培養(yǎng)。這些細(xì)胞在與一層Matrigel混合的高密度條件下會自發(fā)形成三維肝芽。在將這些肝芽移植到小鼠體內(nèi)后，可實(shí)現(xiàn)血管生成并表現(xiàn)出肝臟特有的功能，移植到藥物誘導(dǎo)的致死性肝衰竭小鼠模型中，小鼠能夠存活。

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