幹細胞研究新突破 小鼠體內培育人類肝臟
【大紀元2013年07月10日訊】(大紀元記者郭靖康編譯報導)以幹細胞作為組織來源進行器官移植的可能性已經提出了幾十年了。最近一個以人類肝臟的幹細胞實驗是這類器官移植中最有成功希望的一個。國際幹細胞研究小組近期表示,他們已經在實驗小鼠身上成功地培植出了有功能的人類的肝組織。
據《今日美國》報導,日本橫濱市大學醫學研究院該研究團隊負責人武部貴則(Takanori Takebe)說,用幹細胞進行實質性器官如肝臟、胰腺和腎臟移植的第一步是要把這些器官的胚基如肝小芽等種植到小鼠身上。該團隊在實驗中加入了以各種細胞生長因子混合組成的「雞尾酒」來誘導植入的幹細胞定向長成新的肝細胞。
武部貴則在簡報會上說:「通常人的肝臟的胚基(肝小芽)在很早時就開始形成了,大約在胚胎5至6週時肝臟就開始長了。實驗時我們基本上摸擬非常早期肝在人體內的形成過程。」
2006年起科究人員就發現了可以從成熟組織中誘導幹細胞的生長,最為典型的是從皮膚組織誘導得到幹細胞,再從這些幹細胞進行培植、定向分化成許多其它細胞,如腦細胞、血液及肝細胞。日本研究團隊這次發表在《自然》期刊上的最新研究,基本上是把誘導所得的三種幹細胞混合在一起來進行定向培養肝臟細胞,看看結果會怎樣。
武部說:「這些幹細胞很意外地形成了一個三維結構的肝芽——這就是最早期的肝胚基。」每個小肝芽大約有1/5英寸大小,大概包含有18萬個細胞。他們團隊的創新之處是混合了不同類型的幹細胞來營造新的肝細胞形成的環境,而不像其他研究人員,非常仔細地分離各種不同類型的幹細胞,以長出各種純淨的細胞集落。
一旦植入小鼠體內,這種混合了不同類型幹細胞形成的肝芽產生肝臟酶的效率比單獨植一種肝臟前體細胞所產生酶的效率高得多。肝芽在植入後2天後還會形成新的血管,並長得和正常肝組織很相似。作為最後的測試手段,研究人員用一種化學物質在12個小鼠中誘導類似人的肝功能衰竭。他們報告說,植入的肝芽幫助小鼠度過難關而生存下來。
武部說儘管他們的實驗顯得很成功,但真正要把這樣肝芽植入人的體內至少還要十來年的時間,還有很長的路要走,要觀測其長期增長情況和安全性。幹細胞植入人體後導致癌症的風險總是揮之不去。再說肝芽植入後缺乏對來自血液有毒物質進行過濾的免疫細胞,也不能形成把肝臟產生的消化酶排入腸道的管道結構。
該團隊在實驗時實際上是把肝芽用載玻片植入到小鼠的大腦中,這樣他們就可通過小鼠顱骨上的小孔觀察移植的肝芽生長情況。但這種移植法不適用於人。武部說:「下一步最重要的是要如何解決大量的肝芽供移植用,因為肝臟是人身體最大的器官,需要大量的肝芽。」而要找到一種方法從誘導的幹細胞來大規模生產肝芽以便供更大規模的人類患者移植需要,至少還需五年時間。
(責任編輯:張東光)