» 科學(xué)突破:小鼠體內(nèi)長出活的人體肝臟!(島國新技術(shù),牛頭人指日可待?)
轉(zhuǎn)自:http://news.mydrivers.com/1/268/268474.htm
自1981年發(fā)現(xiàn)胚胎干細胞以來,還沒有實驗室成功利用多能干細胞構(gòu)建能血管化的復(fù)雜器官。主流觀點認為,要在體外重塑器官發(fā)育時的細胞間相互作用是不現(xiàn)實的。然而,日本橫濱市立大學(xué)的研究小組沖擊了這一觀點:他們利用人類誘導(dǎo)性多功能干細胞(iPSCs)在體外培育了簡單的人類肝臟,移植到小鼠體內(nèi)后,這些肝臟成功血管化并正常行使功能,研究結(jié)果日前發(fā)表在《自然》上。
此前,全球有不少實驗室一直致力于在三維塑料支架的幫助下,利用病人自身的細胞培育器官。武部貴則(Takebe Takanori)和橫濱市立大學(xué)的同事嘗試了別的策略:他們讓細胞自己構(gòu)建支架。倫敦國王學(xué)院的干細胞科學(xué)高級講師達斯克•伊里奇(Dusko Ilic)評論稱,武部小組選擇的策略非常有前景。
研究者將人體皮膚細胞誘導(dǎo)成多能干細胞,使其分化為早期肝細胞,并與其他兩種對肝臟發(fā)育極其重要的細胞混合:一種是用于構(gòu)建血管的人類臍靜脈內(nèi)皮細胞(HUMECs),另一種是用于連接組織的人類間充質(zhì)干細胞(MSCs)。很快,這些細胞開始自組裝成肉眼可見的立體細胞團。5天之后,培養(yǎng)皿里的景象讓武部完全驚呆了:細胞團組裝成了一個微小的三維結(jié)構(gòu),像一個縮小版的肝臟一樣運作。這種微小的肝臟只有大約5毫米長,卻在逐漸形成自己的血管。武部把這個小東西稱為“肝芽”(Liver buds)。
隨后,研究者把肝芽異位移植到免疫缺陷的小鼠身上。在48小時之內(nèi),肝芽就快速地與小鼠的血管連接。大約10天之后,肝芽開始正常運作。利用基因芯片,研究者分析了83種已知在肝臟發(fā)育過程中連續(xù)上調(diào)的基因,發(fā)現(xiàn)在利用誘導(dǎo)性多功能干細胞培育的肝芽中,這些基因的表達譜與在人類胎兒肝細胞發(fā)育成的早期肝組織中相近。
為了檢驗肝芽的藥物代謝活性,研究者還對被植入肝芽的小鼠使用酮洛芬和異哇胍兩種藥物——這兩種藥物在人類和小鼠中的代謝途徑是不同的。在用藥后,研究者在小鼠的尿液和血清樣本中檢測到了人類特異性的代謝產(chǎn)物。進一步的代謝組實驗表明,移植到小鼠體內(nèi)的肝芽與成人肝臟具有代謝上的相似性。這些結(jié)果表明,移植到小鼠體內(nèi)的肝芽正在發(fā)揮人類肝臟的功能。
后續(xù)實驗發(fā)現(xiàn),對使用更昔洛韋誘導(dǎo)的肝衰竭小鼠進行肝芽移植后,肝衰竭小鼠的存活率相對于對照組有明顯提高。上述研究結(jié)果共同證明,利用誘導(dǎo)性多能干細胞制備出的人類肝臟,的確具備真實的肝臟功能。
這是科學(xué)界首次用誘導(dǎo)性多功能干細胞(iPSCs)培育出具有功能的人類器官,許多同行都對武部貴則小組的研究表示贊許。哈佛干細胞研究所的喬治•丹利(George Daley)稱這是一場偉大的進步。愛丁堡大學(xué)的干細胞學(xué)家斯圖爾德•福布斯(Stuart Forbes)表示這些成果非常鼓舞人心。倫敦大學(xué)學(xué)院的克里斯•梅森(Chris Mason)則指出,iPS肝芽的最大價值可能在于促進藥物改良:武部的研究數(shù)據(jù)可能幫助開發(fā)者更好地預(yù)測病人對藥物的代謝過程,以更早地檢測出不必要的藥物副作用。
雖然武部的研究令人驚喜,但也只是非常初步的結(jié)果。許多學(xué)者都提到,在將這種方法引入臨床治療之前,還需要進行大量的深入研究。目前這些微型肝臟的規(guī)模太小,結(jié)構(gòu)也并不完整——這些肝芽沒有膽管。武部貴則強調(diào),最重要的一步是令肝芽發(fā)育到足夠移植進人體。目前需要的是建立新的自動化培養(yǎng)系統(tǒng),使得肝芽的大量制備成為可能。從實驗室走到臨床應(yīng)用,研究者估計大約還需要十年時間。
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網(wǎng)友評論2013-07-08 13:40
點擊代替小白鼠
網(wǎng)友評論2013-07-08 14:45
太兇殘了 日本拿諾貝爾獎人那么多不是沒道理的
網(wǎng)友評論2013-07-08 14:47
下一步就是豬身上了把…… 豬通過了就可以用于人類了
網(wǎng)友評論2013-07-08 14:49
以前老鼠身上長出人耳朵的那個項目不是因為人道原因被停止了么 怎么現(xiàn)在又出來個肝臟的。。。。
網(wǎng)友評論2013-07-08 14:53
Reply Post by 譯心譯意 (2013-07-08 13:40):
點擊代替小白鼠
網(wǎng)友評論2013-07-08 15:00
島國的科技走向越來越科幻了
網(wǎng)友評論2013-07-08 15:01