人造鼠肝
2013-04-11张文韬编译
张文韬/编译
人造鼠肝
张文韬/编译
● 大致来说,我们把细胞放在一个特定的空间里,通过细胞之间的通讯,形成特定的器官——移植后的细胞或自行组装,最终生成有功能的器官。
“肝芽”移植
不久前,研究人员发现,把由人类干细胞生成的“肝芽”移植到小鼠体内,能恢复小鼠的肝脏功能。尽管只是初步结果,却很有可能给再生医学领域带来创新,尤其对于每年数千名等待肝脏移植的病人来说,意义重大。
《自然》杂志不久前报道,一种大约直径4毫米的“肝芽”能避免肝功能衰竭的小鼠死亡——分泌肝脏特异蛋白、产生人体特异代谢物——“接手”肝脏的工作。也许最值得期待的是,移植后的肝芽很快与附近的血管连接,获得受体血液系统的支持而得以持续生长。
纽约西奈山医院从事肝脏发育和再生研究的瓦莱莉·G·埃文斯(ValerieG.Evans)认为:“这是非常新颖的事物。”因为“肝芽”得到受体血液系统的支持,移植的细胞得以扩增并行使肝脏的功能。她表示,尽管如此,接受了“肝芽”移植的动物还需要进行至少几个月的观察,确定细胞是否退化或形成肿瘤。
用于移植的人类肝脏数量奇缺。2011年,美国进行了5805例成人肝脏移植手术。而就在同一年,有2938名患者因为没有等待到合适的肝脏而死去、或者奄奄一息。
然而,尝试在实验室里创造人体器官一直是具有挑战性的。日本横滨市立大学的干细胞科学家武部贵则是这一研究的领导者之一,他相信这是人类第一次利用诱导多能干细胞把成熟的皮肤细胞重编程逆转到胚胎样状态,进而构建非中空器官。
武部贵则表示,测试“肝芽”是否真的能帮助患者还需很长一段时间的观察。除了长期的动物实验之外,目前还不能制造出足够数量的“肝芽”用于人类移植。
现在,武部贵则的实验是通过外科手术把“肝芽”移植到脑部或腹腔。将来,他希望把“肝芽”做得足够小,可以通过静脉注射植入小鼠体内,最终实现人体移植,包括希望把“肝芽”移植到肝脏中以形成胆管。胆管在消化过程中很重要,但目前还没有在实验中观察到。
自组织结构
“肝芽”的构建过程使用了三种人体细胞。首先,把诱导多能干细胞 (inducedpluripotentstem cells)分化成表达肝脏基因的早期肝细胞,然后加入从脐带血中提取的血管内皮细胞 (用于构建血管)