大批量肝芽用於(yu) 人體(ti) 試驗
研究人員使用了3種不同類型的人類:先將人類皮膚細胞重編程為(wei) iPS細胞,並讓其分化成表達肝髒基因的早期肝細胞;然後加入從(cong) 臍帶血中提取的內(nei) 皮細胞(負責指揮血管排列),以及骨骼、軟骨和脂肪的間充質幹細胞。他們(men) 吃驚地發現,這些細胞自行安排,逐漸長成球狀的細胞簇,就如同肝髒在人類胚胎中的zui初期發育一樣。
日本橫濱市立大學與(yu) 美國西奈山醫學院科學家合作,利用人類誘導多能幹細胞(iPS細胞)構建出微小“肝芽”,然後移植到小鼠體(ti) 內(nei) ,結果這些肝芽成功生長成微型人類肝髒,並像健康器官一樣具有正常的肝功能。研究人員表示,這是報告從(cong) iPS培育出功能性人類器官,雖然還隻是初步成果,但卻有望給再生醫學領域帶來革新性的療法,減少對於(yu) 捐贈器官的依賴。
發表在本周《自然》雜誌上的這項研究顯示,這些直徑約4毫米至5毫米的肝芽在肝功能衰竭的小鼠體(ti) 內(nei) 存活下來,並“接手”了肝髒的正常工作——分泌肝特異性蛋白、清除血液中的毒素、產(chan) 生人類特異性代謝物。但也許zui值得注意的是,移植後的肝芽很快就與(yu) 附近的血管融合,獲得了受體(ti) 血液係統的支持,從(cong) 而得以持續生長。這標誌著再生醫學領域的一個(ge) 重大成就:培育出連接到受體(ti) 血液係統的複雜器官。
細胞簇在兩(liang) 個(ge) 月內(nei) 快速增殖,生長成4毫米至5毫米大小的肝芽,隨後被移植到小鼠的皮膚下。研究團隊拍攝的圖像顯示,隨著時間的推移,肝芽與(yu) 小鼠的血管慢慢連接起來,zui終發育成類似成體(ti) 肝髒的器官。
研究人員向小鼠施加了兩(liang) 種藥物,來檢查這個(ge) 肝組織的功能,一種是抗炎藥酮洛芬,另一種是治療高血壓的藥物異哇胍。他們(men) 在小鼠的血液中發現了通常來自人類肝髒而不是小鼠肝髒的代謝產(chan) 物。
在第二個(ge) 實驗中,研究人員觀察植入的肝髒組織是否可以幫助肝功能衰竭的小鼠生存。其中一組小鼠的每一隻體(ti) 內(nei) 都被植入了12個(ge) 人類肝芽,另一組作為(wei) 對照組。兩(liang) 組均接受了白喉毒素注射,對照組小鼠在10天內(nei) 都死亡了,而治療組小鼠有近三分之一存活超過40天。
研究人員表示,還需對接受移植的小鼠觀察數月,看這些是否退化或發展成腫瘤。下一步,他們(men) 準備大批量肝芽用於(yu) 人體(ti) 試驗,但這是幾年以後的事情了。