Generierung von mehrzelligen humanen primären Endometrium-Organoiden

Das menschliche Endometrium säumt die Gebärmutterhöhle und dient als erster Kontakt für den Embryo während der Implantation. Das Endometrium besteht aus luminalen und drüsen Epithelzellen, unterstützenden stromalen Fibroblasten, Endothelzellen und Immunzellen. Zusammen bilden diese Zelltypen das Endometriumgewebe, das eines der reaktionsschnellsten Gewebe für Sexualsteroidhormone^{ist 1}. Die Veränderungen, die während jedes Menstruationszyklus auftreten, sind auffallend. Ein angemessenes Wachstum und eine Umgestaltung des Endometriums ist erforderlich, damit eine Embryoimplantation möglich ist. Eine aberrante Reaktion auf Östrogen und Progesteron kann zu einem feuerfesten Endometrium führen, das keine erfolgreiche Etablierung einer Schwangerschaft zulässt und sogar zu Krankheiten wie endometriener Neoplasie führen kann.

Um die Hormonreaktionen und wesentlichen Veränderungen im Endometrium zu untersuchen, wurden Zellen aus Endometriumgeweben, die von Patienten während der Operation oder der Endometriumbiopsie entnommen wurden, in der Zellkultur vermehrt. Endometrium-Stromalzellen vermehren sich bevorzugt und vermehren sich leicht, und der durch Progesteron induzierte Differenzierungsprozess kann in vitro rekapituliert werden. Als Ergebnis wurde während dieses Differenzierungsprozesses viel gelernt, die so genannten Dezidualisierung^2,3. Der andere große Zelltyp im Endometrium, die luminalen und drüsigen Epithelzellen, wachsen jedoch nicht gut als traditionelle Monolayer, verlieren Polarität, werden seneszierend und haben ein begrenztes proliferatives Potenzial. Infolgedessen ist weniger über ihre Biologie und ihre Rolle im menschlichen Endometrium bekannt. Da viele Neoplasie aus den Epithelzellen stammen, müssen Mechanismen, die mit Hyperplasie oder Transformation in Krebszellen verbunden sind, noch vollständig definiert werden. Darüber hinaus haben Studien festgestellt, dass die Hormonreaktion die intimen parakrinen Aktionen zwischen den epitheliaalen und stromalen Zellen des Endometriums^4,5umfasst.

Kürzlich wurde eine dreidimensionale (3D) Organoidkultur von endometriellen Epithelzellen von zwei unabhängigen Gruppen^6,7, die erste Berichte über Organoide aus Endometriumgewebe sind. Diese Organoide bestanden aus endometrialen Epithelzellen, die in eine Proteinmatrix (Tabelle der Materialien)eingebettet waren, und enthielten kein wichtiges hormonell reaktionsfähiges Fach des Endometriums, die stromalen Fibroblasten. Da die Matrixproteine von Los zu Los variieren und Signalwege auslösen können, die nicht unbedingt im Gewebe vorkommen, wäre es ideal, die Matrixproteine durch Komponenten des Endometriums zu ersetzen. In der aktuellen Studie wird ein Protokoll zur Erzeugung von gerüstfreien menschlichen Endometriumorganoiden epitheliale und stromalen Zellen des menschlichen Endometriums vorgestellt. Das Vorhandensein von Stromalzellen bietet nicht nur die Unterstützung für Epithelzellen, sondern auch die notwendigen parakrinen Aktionen, die für die Endometriumhormonreaktion^{4,8,9 wichtig sein sollen.} .

Das neue multizelluläre Endometriumorganoid bietet ein Modellsystem des Endometriums, das einfach zu erzeugen ist und sowohl epitheliale als auch stromale Zellen umfasst. Diese Organoide können verwendet werden, um langfristige hormonelle Veränderungen und frühe Ereignisse von Krankheiten wie Tumorigenese aufgrund von hormonellen Ungleichgewicht oder exogene Beleidigungen zu studieren. Die Komplexität dieser Organoide könnte schließlich auf andere Zelltypen erweitert werden, einschließlich endotheliale und Immunzellen mit möglicherweise myometrialen Zellen, um die Physiologie des menschlichen Gewebes wirklich nachzuahmen.