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科学家开发出可行使正常功能的人工肝脏

来源:康健新视野 2017-08-02 19:36

很多包括肝硬化 (cirrhosis) 和肝炎 (Hepatitis) 在内的肝脏疾病最终会导致肝功能衰竭(liver failure),这时候,患者需要肝脏移植来挽救他们的生命。但是目前适合移植的肝脏数量远远少于需要肝脏移植的患者数目。



为了解决这个问题,麻省理工学院 (MIT), 洛克菲勒大学 (Rockefeller University) 和波士顿大学(Boston University) 的研究人员开发出一种运用组织工程学构建的可移植到动物体内的人工肝组织。在小鼠肝脏损伤模型中,研究人员发现移植到小鼠腹腔中的人工肝组织能够扩增50倍并且可以行使正常的肝脏功能。



在这项发表在《Science Translational Medicine》的研究中,研究人员将人类肝细胞(human hepatocytes)、成纤维细胞 (fibroblasts) 和内皮细胞索 (endothelial cell cords)以特定的排列模式嵌入到一种能够被生物降解的水凝胶骨架中。当这种人工制造的肝组织被移植到肝脏受损的小鼠腹腔中后,它们能够生成血管并且与小鼠的循环系统整合。同时这种人工肝脏组织能够对小鼠分泌的刺激肝脏再生的信号产生反应,导致血管生成并且促进肝细胞增殖。

在移植到小鼠体内11周后,这些人工肝脏组织不但体积扩展到原来的50倍,而且对组织结构的分析表明增生的组织结构特征与正常肝脏组织的结构特征非常类似。

对这些组织功能的进一步分析表明新生成的人工肝脏组织能够生成和分泌白蛋白(albumin)、转铁蛋白(transferrin)、和纤维连接蛋白(fibronectin)等正常肝脏组织分泌的蛋白。同时人工肝脏组织表达了所有与主要肝脏药物代谢过程相关的基因。这意味着人工肝脏组织能够模拟正常肝脏组织的很多功能。

这种人工肝脏组织不但可能帮助挽救那些需要肝脏移植的肝病患者的生命,而且可以帮助上百万没有资格获得肝脏移植的慢性肝病患者。“这些患者从来都不是肝脏移植手术的候选人,但是他们同样受到肝病的困扰,而且这些病患会伴随他们一生。对于这一患者群来说,可以预见移植一个小型人工肝脏会帮助他们增强肝脏功能。这是我们非常感兴趣的一个设想,”这项研究的资深作者,麻省理工学院医学工程与科学研究所(Institute for Medical Engineering and Science)的Sangeeta Bhatia博士说。(生物谷 Bioon.com)
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