实验室制造!大鼠体内的“迷你人肝”

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图片来源:UPMC

近日,发表在《Cell Reports》期刊上的一篇研究中,美国匹兹堡大学医学院(UMPC)的研究团队利用人皮肤细胞制造了具备完整功能的迷你肝脏,并将其顺利移植到大鼠体内。

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在这项概念验证实验中,这些在实验室中制造的器官在动物宿主体内存活了四天。

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图片来源:Alejandro Soto-Gutierrez

该研究通讯作者、匹兹堡大学病理学助理教授、McGowan再生医学研究所和匹兹堡肝脏研究中心教员Alejandro Soto-Gutierrez说:“看到动物体内那个褐色的迷你人肝脏器官,在大鼠体内也具备类似肝脏的功能,这看起来多酷。”

这些迷你肝脏就像正常肝脏一样,也会分泌胆汁酸和尿素,只不过它们是在实验室中使用人类细胞“定制”的。虽然肝脏在自然环境中成熟需要长达两年的时间,但Soto-Gutierrez和同事们却在不到一个月内就完成了这一过程。

研究人员将人类皮肤细胞重编程为干细胞,诱导这些干细胞分化成各种类型的肝细胞,然后将这些人类肝细胞“播种”到大鼠肝脏中并剥离其自身所有肝细胞,从而制造出这种微型肝脏。

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图片来源:Cell Reports

作为最终测试,研究人员将实验室培养的迷你肝脏移植到五只大鼠体内,这些大鼠已具有抵抗器官排斥的特性。移植4天后,研究人员分析了植入器官的工作情况。

在所有动物体内,植入肝脏内部和周围都出现了血液流动,移植的小肝脏确实起了作用,大鼠的血清中含有人肝蛋白。

Soto-Gutierrez乐观地认为,这项研究不仅是通往在实验室中培养替代器官路上的基石,而且其本身也是一个有用的工具。

Soto-Gutierrez说:“我们的长期目标是制造出能够替代捐献的器官,但在不远的将来,我认为项技术可以作为器官移植的过渡。比如,发生急性肝衰竭时,患者可能只需要在一段时间内增强肝脏功能,而不需要移植整个肝脏。”

但他指出,仍有许多挑战需要克服,包括长期生存和安全问题。

论文链接:

https://www.cell.com/cell-reports/pdf/S2211-1247(20)30688-4.pdf?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2211124720306884%3Fshowall%3Dtrue

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