背景:人类诱导的多能干细胞(HIPSC)的人类睾丸器官的产生为性腺发育生物学和生殖疾病建模提供了令人兴奋的机会。但是,创建类型的类器官,这些器官紧密模仿睾丸的组织结构仍然具有挑战性。方法:在这项研究中,我们建立了一种使用逐步分化方法以及悬挂掉落和旋转培养系统的组合从HIPSC生成睾丸器官(TOS)的方法。通过检测形态,单细胞RNA测序和蛋白质谱证实了HIPSC衍生的前体睾丸细胞自组装成类器官的能力。通过测量转录组特征和功能特征的测量,包括激素的反应性和血液杀伤性(BTB)形成,以及通过记录对生殖毒素生殖的细胞的细胞活力和BTB完整性来评估睾丸类器官作为药物评估模型的可靠性。最后,我们应用了睾丸类器官来评估半瓜肽是胰高血糖素样肽-1受体激动剂(GLP-1 RA)对睾丸功能的影响,从而强调了它们作为药物评估模型的实用性。结果:这些类器官表现出睾丸状结构和BTB功能。RNA测序和功能测定确认睾丸类器官具有促性腺激素调节的基因表达谱和内分泌功能,与睾丸组织的基因表达谱和内分泌功能非常相似。值得注意的是,这些类器官表现出对半卢比德的敏感性。用半卢宾治疗导致睾丸激素水平降低和INHBB表达的下调,与先前的临床观察一致。结论:这些发现引入了一种从人多能干细胞中产生睾丸器官的方法,突出了它们作为研究睾丸功能,药物毒性的有价值模型,以及Semaglutide等化合物对睾丸健康的影响。
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