印第安纳大学医学院和哈佛医学院的科学家在干细胞研究的多年突破性发现的基础上，确定了如何使用人类干细胞培育毛状皮肤的方法，从而开发出世界上最复杂的皮肤模型之一。
这项研究于6月3日发表在《自然》上，表明多能干细胞产生的皮肤可以成功移植到裸鼠身上，以生长人的皮肤和毛囊。这一发现可能会导致皮肤重建，疾病建模和治疗方面的未来研究。
耳鼻咽喉科助理教授卡尔·科勒(Karl Koehler)博士说：“这是第一项研究，表明人的头发完全可以从培养皿中的干细胞中生长出来，这是数十年来皮肤生物学界的目标。”哈佛医学院和波士顿儿童医院的颈部手术。
研究团队由科勒(Koehler)领导，科勒也是IU医学院的耳鼻喉科-头颈外科的辅助助理教授，以及科勒实验室的研究员Jiyoon Lee博士。
该小组的发现来自IU医学院耳鼻喉科-头颈外科的干细胞研究多年。2013年，科学家使用三维细胞培养方法从小鼠胚胎干细胞中创造了内耳组织。在2017年，他们开发了一种从人类干细胞中生长内耳组织的方法.2018年，研究人员使用小鼠干细胞在培养皿中培养了毛状皮肤，这是科学上的第一例。
通过过去实验中开发的三维培养技术，研究小组将人类干细胞在球形细胞簇(称为皮肤类器官)中孵育了约150天。细胞聚集的内部代表皮肤的顶层(表皮)，而细胞簇的外部则形成皮肤的底层(真皮)。
Koehler说：“我们已经开发出一种新的烹饪食谱，可以使人的皮肤在培养大约70天后产生毛囊。”“当毛囊生长时，其根部径向向外延伸。它是一种奇形怪状的结构，几乎像是一个深海生物，带有触手。”
潜伏期过后，研究人员测试了皮肤类器官是否可以整合到裸鼠的皮肤上。他们移植到小鼠上的类器官的一半以上长出了人类的毛囊。Koehler说，从培养过程中产生的皮肤类器官类似于胎儿的面部皮肤和头发。
Koehler说，实验表明，类器官产生的毛状皮肤可以整合到小鼠皮肤中，这暗示了其在皮肤和面部重建中的潜在应用。医师通常在外科手术中进行皮肤移植，这意味着从身体的某个区域去除皮肤，然后移植到受伤的皮肤上。
研究的第一作者李说：“这可能是一项巨大的创新，为重建手术提供了潜在的无限量的软组织和毛囊来源。”
Taha Shipchandler医学博士，IU医学院临床耳鼻咽喉-头颈外科副教授，也是该论文的作者之一，专门研究面部整形和重建手术。他说，皮肤再生对于治疗患者非常重要。
Shipchandler说：“如果我们能够将这种生长控制在一种媒介中，并轻松地将其应用于患者，那么它将改变我们治疗许多损伤或重建的方式。”“这将对医学领域产生深远的影响。”
毛状皮肤类器官的其他潜在用途千差万别，从开发用于先天性皮肤疾病的药物或基因疗法到重建皮肤癌形成的最早阶段。此外，还需要更多的研究来分析感觉神经元和默克尔细胞的发育，默克尔细胞是皮肤的特殊触摸传感细胞，它们束缚在类器官毛囊中，并补充说，神经元可能模仿介导触摸感觉的神经。