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2018
02-06

一般研究人员开发功能性,可移植的大鼠肝脏移植物


由麻省总医院(MGH)医学工程中心的研究人员领导的团队开发了一项技术,总有一天可能允许移植置换肝脏的增长。在他们发表在 Nature Medicine 的报告中,并且正在早期在线发布,研究人员描述了使用大鼠肝脏的结构组织作为支架,用于通过新的再植过程引入从肝细胞再生的组织的生长。 “MGH-CEM研究中心研究助理Basak Uygun博士说:”在具有生物相容性的天然支架内具有详细的肝脏微血管系统是在合成环境中生长肝组织的主要优势。 )和论文的主要作者。 “我们的”去细胞化“器官的技术使血管系统保持完整,这有利于结构基质的再生和随后导入的肝细胞的存活和功能。”

肝移植是治疗肝衰竭的唯一有效方法,由供体器官短缺。每年有4000名可能在肝脏移植中幸存的人死于美国。捐献者肝脏和其他器官短缺是组织工程和再生医学新兴领域的主要力量。从头开始建立组织的努力还没有接近可移植置换器官的目标,并且取代肝脏 - 其中每个细胞是需要与血管系统不断直接接触的代谢工厂 - 特别具有挑战性。

目前的报告描述了2008年由明尼苏达大学研究人员报告的重新设计替代大鼠心脏方法的改进。由于肝脏组织比心脏的肌肉结构更加细腻,MGH-CEM团队开发出一种更温和的方式,将活细胞冲洗出肝脏的结构基质,主要由胶原等结缔组织构成。细胞被移除后,肝脏的小叶结构及其细胞外基质仍然存在。包含特定的生物化学信号和线索,可以指导肝细胞前往正确的位置并恢复功能 - 使用合成方法非常难以复制 - 基质也保持器官复杂的血管网络。

另一种新技术被用来将肝细胞(肝细胞的大部分功能)转化为脱细胞基质。 MGH-CEM方法实际上导致细胞穿透血管网并嵌入基质中,使主要血管畅通以携带基本血液供应。重新填充的基质在培养中表现出正常的肝脏功能长达10天,并且再细胞化的移植物成功连接至活的大鼠的循环,具有最小的细胞损伤和正常的肝细胞功能。

该论文的资深作者MGH-CEM的Korkut Uygun博士解释说:“就我们所知,在实验室环境中从未建立过可移植的肝移植手术。 “尽管这是非常令人兴奋和有希望的,但这只是一个概念验证研究。要做长时间的功能性肝脏移植物,需要做更多的工作才能真正移植到人体中。我们还没有能够超过几个小时的老鼠,但这是一个很好的开始。“

MGH-CEM的主任,自然医学研究的合着者,马丁Yarmush博士解释说,每年因捐献肝脏不适合移植而丢弃的捐赠者肝脏,每年将被淘汰,这将成为创建全器官支架的明显供应来源。他说:“构建包含动物或人类细胞的完整肝叶很有潜力,但是首先必须解决几个棘手的问题,包括形成一层内皮细胞​​来移植血管。 “给予足够的细心的工作,这种方法可能会最终彻底改变组织工程,并为肝脏和其他复杂的组织提供真正的工作移植。”Yarmush和Korkut Uygun都有教师 在哈佛医学院任命。

自然医学报告的其他合着者是Alejandro Soto-Gutierrez医学博士Hiroshi Yagi医学博士Maria-Louisa Izamis Maria Guzzardi Carley Shulman Jack Milwid Arno Tilles医学博士Francois Berthiaume博士和医学工程中心的医学博士Yaahov Nahmias博士; Martin Hertl,医学博士,MGH手术;和日本冈山大学医学与牙科学院的Naoya Kobyashi博士。这项研究得到了国立卫生研究院,国家科学基金会和儿童医院的资助。

麻省总医院成立于1811年,是哈佛医学院原有的最大的教学医院。 MGH开展了美国最大的医院研究项目,每年的研究经费超过6亿美元,主要研究中心包括艾滋病,心血管研究,癌症,计算和综合生物学,皮肤生物学,人类遗传学,医学影像学,神经退行性疾病,再生医学,系统生物学,移植生物学和光学医学。