干细胞研究新突破 小鼠体内培育人类肝脏

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【大纪元2013年07月10日讯】(大纪元记者郭靖康编译报导)以干细胞作为组织来源进行器官移植的可能性已经提出了几十年了。最近一个以人类肝脏的干细胞实验是这类器官移植中最有成功希望的一个。国际干细胞研究小组近期表示,他们已经在实验小鼠身上成功地培植出了有功能的人类的肝组织。

据《今日美国》报导,日本横滨市大学医学研究院该研究团队负责人武部贵则(Takanori Takebe)说,用干细胞进行实质性器官如肝脏、胰腺和肾脏移植的第一步是要把这些器官的胚基如肝小芽等种植到小鼠身上。该团队在实验中加入了以各种细胞生长因子混合组成的“鸡尾酒”来诱导植入的干细胞定向长成新的肝细胞。

武部贵则在简报会上说:“通常人的肝脏的胚基(肝小芽)在很早时就开始形成了,大约在胚胎5至6周时肝脏就开始长了。实验时我们基本上摸拟非常早期肝在人体内的形成过程。”

2006年起科究人员就发现了可以从成熟组织中诱导干细胞的生长,最为典型的是从皮肤组织诱导得到干细胞,再从这些干细胞进行培植、定向分化成许多其它细胞,如脑细胞、血液及肝细胞。日本研究团队这次发表在《自然》期刊上的最新研究,基本上是把诱导所得的三种干细胞混合在一起来进行定向培养肝脏细胞,看看结果会怎样。

武部说:“这些干细胞很意外地形成了一个三维结构的肝芽——这就是最早期的肝胚基。”每个小肝芽大约有1/5英寸大小,大概包含有18万个细胞。他们团队的创新之处是混合了不同类型的干细胞来营造新的肝细胞形成的环境,而不像其他研究人员,非常仔细地分离各种不同类型的干细胞,以长出各种纯净的细胞集落。

一旦植入小鼠体内,这种混合了不同类型干细胞形成的肝芽产生肝脏酶的效率比单独植一种肝脏前体细胞所产生酶的效率高得多。肝芽在植入后2天后还会形成新的血管,并长得和正常肝组织很相似。作为最后的测试手段,研究人员用一种化学物质在12个小鼠中诱导类似人的肝功能衰竭。他们报告说,植入的肝芽帮助小鼠度过难关而生存下来。

武部说尽管他们的实验显得很成功,但真正要把这样肝芽植入人的体内至少还要十来年的时间,还有很长的路要走,要观测其长期增长情况和安全性。干细胞植入人体后导致癌症的风险总是挥之不去。再说肝芽植入后缺乏对来自血液有毒物质进行过滤的免疫细胞,也不能形成把肝脏产生的消化酶排入肠道的管道结构。

该团队在实验时实际上是把肝芽用载玻片植入到小鼠的大脑中,这样他们就可通过小鼠颅骨上的小孔观察移植的肝芽生长情况。但这种移植法不适用于人。武部说:“下一步最重要的是要如何解决大量的肝芽供移植用,因为肝脏是人身体最大的器官,需要大量的肝芽。”而要找到一种方法从诱导的干细胞来大规模生产肝芽以便供更大规模的人类患者移植需要,至少还需五年时间。

(责任编辑:张东光)

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