从干细胞中长出的第一个器官:报告

7月3日,星期三(健康日新闻)-日本科学家报告说,他们已经将干细胞混合物变成了世界上第一个起作用的肝脏。

这些微小的肝脏是在实验室中创建的,然后移植到小鼠体内,它们在那里生长并开始执行与人类大小的肝脏相同的功能,包括代谢药物和制造肝脏特异性蛋白质。

尽管这是非常基础的-实验性肝脏不具有器官完全成熟的所有功能-但据信这是科学家首次在实验室中仅使用细胞来生长三维器官。

以前,科学家使用植入到某种支架上的干细胞来制造实体器官,这些支架可以是被冲洗掉所有原始细胞的供体器官,也可以是某种人造材料。

但是一位专家说,这种最新方法使这一概念更进一步。

位于北卡罗来纳州温斯顿-塞勒姆的威克森林再生医学研究所所长安东尼·阿塔拉博士说:“这是建立组织和器官的另一种策略。”

阿塔拉说:“这项工作非常重要,因为它使您能够研究器官的产生方式以及它们如何产生功能更复杂的系统。”“这是一个不错的进步。”

经过进一步的研究,研究人员认为他们的技术有一天可以解决人体器官移植的严重短缺问题。

“我们现在正在评估其对其他器官的适用性,例如胰腺和肾脏,因为它们的发展过程与肝脏相似。横滨市立大学医学系研究生院再生医学教授竹部孝典(Takanori Takebe)在新闻发布会上说,到目前为止,我们已经取得了令人着迷的结果。

Takebe补充说,他认为以这种方式生长的器官至少需要10年才能移植到人体内。

对于7月3日在线发表在《自然》杂志上的实验,研究人员将三种不同类型的干细胞混合在一起,每种干细胞都转变成不同种类的组织。

多能干细胞-能够分化为体内几乎任何类型的细胞-被诱导成为肝内胚层,即形成海绵状肝组织的细菌层。这些细胞与产生结缔组织的间充质干细胞以及从人脐带血衍生的干细胞群混合在一起,这些细胞生长到衬里血管的组织中。

混合细胞类型很重要,因为它模仿了胎儿发育期间发生的相同过程。不同的细胞类型使用化学信号相互交谈,协调器官形成的过程。

竹部通过翻译说:“没有其他团体(我知道)尝试过本文所述的方法。”

Takebe说,这是其他人在发展和生长纯细胞系的愿望中被忽视的东西,即干细胞与其他器官形成所需要的其他因素的混合。

在皮氏培养皿中生长四到六天后,科学家将其称为肝芽,将其移植到小鼠中,它们迅速形成新血管,看起来像成年肝脏中的动脉和静脉网络。实验性肝脏在其小鼠宿主中继续生长约两个月。

一位专家说,船只的增长是一个重要的进步。

巴尔的摩约翰霍普金斯大学Leboff医学教授Mark Donowitz博士说:“这是向前迈出的关键一步,能够将其如此漂亮地连接到血管中。”

研究人员在开发的各个阶段对其进行了测试,以确保它们正常成型。10天后,肝脏开始产生人类肝脏蛋白质。

科学家甚至用止痛药酮洛芬(ketoprofen)之类的药物挑战肝脏,这种药物人类和小鼠的代谢方式不同。移植有肝芽的小鼠的尿液显示出人类药物代谢的副产物,这是肝脏保持其人类起源的另一个迹象。

在最后的实验中,科学家将新的肝芽移植到患有肝衰竭的小鼠体内。与接受假手术的肝衰竭小鼠相比,移植的芽提高了存活率。

尽管有所有这些令人鼓舞的迹象,研究人员表示,他们将继续在未来的实验中寻找两种风险-癌症和移植排斥。

干细胞除了发展成新型的器官和组织外,还可以转变成肿瘤,这个问题在再生医学领域一直是令人担忧的问题。

而且由于器官是从三个不同的人的细胞系中生长出来的,因此它们可能会被最终宿主的免疫系统排斥。因此,研究人员认为,接受这种实验室生长器官的人可能仍需要抗排斥药。

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