Crosstalk between epithelial and stromal cells drives the morphogenesis of ectodermal organs during development and promotes normal mature adult epithelial tissue homeostasis. Epithelial-stromal interactions (ESIs) have historically been examined using mammalian models and ex vivo tissue recombination. Although these approaches have elucidated signaling mechanisms underlying embryonic morphogenesis processes and adult mammalian epithelial tissue function, they are limited by the availability of tissue, low throughput, and human developmental or physiological relevance. In this review, we describe how bioengineered ESIs, using either human stem cells or co-cultures of human primary epithelial and stromal cells, have enabled the development of human in vitro epithelial tissue models that recapitulate the architecture, phenotype, and function of adult human epithelial tissues. We discuss how the strategies used to engineer mature epithelial tissue models in vitro could be extrapolated to instruct the design of organotypic culture models that can recapitulate the structure of embryonic ectodermal tissues and enable the in vitro assessment of events critical to organ/tissue morphogenesis. Given the importance of ESIs towards normal epithelial tissue development and function, such models present a unique opportunity for toxicological screening assays to incorporate ESIs to assess the impact of chemicals on mature and developing epidermal tissues.

中文翻译：

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体外工程化上皮-基质相互作用，进行毒理学评估。

上皮细胞和基质细胞之间的串扰在发育过程中驱动外胚层器官的形态发生，并促进正常的成熟成人上皮组织稳态。历史上已经使用哺乳动物模型和离体组织重组检查了上皮-基质相互作用（ESI）。尽管这些方法已经阐明了胚胎形态发生过程和成年哺乳动物上皮组织功能的信号传导机制，但它们受到组织可用性，低通量以及人类发育或生理相关性的限制。在这篇综述中，我们描述了使用人类干细胞或人类原代上皮细胞和基质细胞的共培养物进行生物工程化的ESI如何促进人类体外上皮组织模型的发展，该模型概括了结构，表型，人上皮组织的功能 我们讨论了如何外推用于在体外工程化成熟上皮组织模型的策略，以指导器官型培养模型的设计，该模型可以概括胚胎外胚层组织的结构，并能够在体外评估对器官/组织形态发生至关重要的事件。鉴于ESI对正常上皮组织发育和功能的重要性，此类模型为毒理学筛查测定法提供了独特的机会，可以纳入ESI来评估化学品对成熟和发育中的表皮组织的影响。我们讨论了如何外推用于在体外工程化成熟上皮组织模型的策略，以指导器官型培养模型的设计，该模型可以概括胚胎外胚层组织的结构，并能够在体外评估对器官/组织形态发生至关重要的事件。鉴于ESI对正常上皮组织发育和功能的重要性，此类模型为毒理学筛查测定法提供了独特的机会，可以纳入ESI来评估化学品对成熟和发育中的表皮组织的影响。我们讨论了如何外推用于在体外工程化成熟上皮组织模型的策略，以指导器官型培养模型的设计，该模型可以概括胚胎外胚层组织的结构，并能够在体外评估对器官/组织形态发生至关重要的事件。鉴于ESI对正常上皮组织发育和功能的重要性，此类模型为毒理学筛查测定法提供了独特的机会，可以纳入ESI来评估化学品对成熟和发育中的表皮组织的影响。