科学家们在器官移植研究领域取得的新成果！

本文中，小编整理了近期科学家们在器官移植研究领域取得的新成果，与大家一起学习！

图片来源：Wikimedia

【1】Nat Med：开发出了一种能显著改善人类肺部器官移植成功率的新技术

doi：10.1038/s41591-020-0971-8

近日，一项刊登在国际杂志Nature Medicine上的研究报告中，来自范德堡大学医学中心等机构的科学家们通过研究表明，利用人类肺部和异种宿主之间的交叉循环或能恢复移植受阻的损伤人类供体肺部组织的功能；这种新技术或能潜在增加用于移植的供体肺部的供应，同时也能挽救更多等待移植患者的生命。

医学博士Matthew Bacchetta说道，肺部是用于移植最不常用的实体器官，因为仅有20%的供体肺部被认为具备移植的充足条件；如果我们能将这20%的接受率提高到40%或50%，或许就能有效挽救等待移植列表上的患者，就能让更多患者接受肺脏移植手术。早期研究中，研究者表示，使用动物模型的交叉循环技术不仅能够支持而且可以让动物的肺部恢复长达4天时间，而目前的研究则成功扩展到了因受损严重而无法进行移植的人类肺部，利用异种移植平台能将其保存24小时。

【2】Sci Adv：重磅！中国科学家成功将脾脏转化成为肝脏样器官 有望解决肝脏器官移植面临的困境！

doi：10.1126/sciadv.aaz9974

近日，一项刊登在国际杂志Science Advances上的研究报告中，来自南京大学等多个机构的科学家们通过研究开发了一种新方法或能诱导小鼠的脾脏表现出像肝脏一样的行为，这或许有望作为一种器官移植的新型可替代方案，文章中，研究人员描述了这种新技术及其如何在小鼠机体中发挥作用的。

肝脏疾病在全球很多人群中都很常见，很多需要进行肝脏移植的患者往往还没有等到移植的器官就已经死亡了，正因为如此，医学科学家们目前迫切需要寻找到治疗肝脏疾病的其它手段，或者是否能利用别的策略来替代患者的肝脏，这项研究中，研究者就表示，脾脏或许就是一种理想的对象。脾脏是机体腹部的一个器官，其在产生和移除血液细胞上扮演着关键角色，而且其还被认为是机体免疫系统的重要部分，但其功能却非常有限，这就是为何人们为何可以因脾脏功能受损而存活，或者在脾脏切除后依然能够存活，文章中，研究人员就开发了一种新方法，通过改变小鼠机体中的脾脏来使其能够发挥大部分的肝脏功能。

【3】Cell：科学家成功使得人体器官变得“透明化” 有望帮助开发用于器官移植的“人造器官”

doi：10.1016/j.cell.2020.01.030

近日，一项刊登国际杂志Cell上的研究报告中，来自德国环境健康研究中心等机构的科学家们通过研究首次成功使得完整的人类器官变得透明；利用显微镜成像技术，研究人员就能在细胞水平上揭示透明器官的复杂结构，虽得到的器官图谱就能作为3D生物打印技术的模板，未来研究人员或有望开发出患者所需要的“人造器官”。在生物医学研究中，当然是眼见为实了，但由于缺乏在细胞水平下对人类器官进行成像的技术，对于科学家们而言，破解人体器官的结构复杂性一直以来都是一项非常巨大的挑战，组织清除技术的最新发展使得研究人员首次获得了完全透明小鼠器官的3D细胞图像，然而，这些方法并不适用于人体器官。

由于多年甚至几十年来组织中积累了包括胶原蛋白在内的不溶性分子，人体器官会变得特别僵硬，因此，传统用于使得小鼠器官变得透明的洗涤剂对人体器官或许并不会起到作用，尤其是成人的器官。研究者Shan Zhao说道，我们必须彻底改变目前所使用的方法，从零开始不断研究寻找能使得人类器官变得透明的新型化学物质；经过反复实验后，研究人员发现了一种名为CHAPS的清洁剂，其能在完整僵硬的人体器官中制造“小洞”，这种清洁剂能够允许额外的溶液渗透入几厘米厚的人体器官中，并将其转化称为透明的结构。

【4】Hepatology：生长激素或能明显改善肝脏移植患者的术后存活率

doi：10.1002/hep.31297

生长激素被认为在患者接受肝脏手术后减少炎症并增加存活率上扮演着关键角色，近日，一项刊登在国际杂志Hepatology上的研究报告中，来自昆士兰大学等机构的科学家们利用小鼠进行研究揭示了机体生长激素如何帮助肝脏再生。研究者Andrew Brooks博士表示，如果小鼠缺少将生长激素信号传输到细胞中的受体，那么它们将无法在手术切除三分之二的肝脏后继续存活，携带正常生长激素受体的小鼠往往就能在切除三分之二的肝脏后存活，而且会经历完全的肝脏再生过程。生长激素能诱导名为HLA-G的蛋白质产生，从而抑制术后机体的炎症反应。

通过将HLA-G蛋白注入到缺失生长激素受体的小鼠机体中，研究者就能有效减少小鼠机体的炎症并促进其肝脏再生及存活，本文研究结果揭示了HLA-G蛋白在抑制机体炎症反应中所扮演的重要角色，研究者指出，利用HLA-G蛋白或生长激素来治疗肝脏移植患者或能帮助有效抑制术后机体所产生的炎症反应。

【5】Nat Biomed Eng：深度剖析！基于CRISPR–Cas13的新技术有望简单快速检测肾脏移植患者的感染风险和排斥反应！

doi：10.1038/s41551-020-0546-5

日前，一项刊登在国际杂志Nature Biomedical Engineering上题为“A CRISPR-based assay for the detection of opportunistic infections post-transplantation and for the monitoring of transplant rejection”的研究报告中，来自麻省理工学院等机构的科学家们通过研究基于CRISPR开发出了一种新型诊断技术来检测器官移植后患者的感染风险，同时监测患者对移植器官的排斥反应。

在器官移植过程中，感染和排斥是引发移植失败的主要原因，其是通过免疫抑制的状态联系到一起的，为了能够尽可能早地诊断并且治疗这些情况，并改善患者的长期预后，研究人员就需要对接受器官移植的患者进行持续性监测；这项研究中，研究人员基于CRISPR–Cas13开发出了一种快速廉价的检测方法，其能准确检测来自病人机体血液和尿液样本中BK多瘤病毒（BKV）和巨细胞病毒（CMV）的DNA，以及经历急性肾移植排斥反应患者尿液中水平升高的CXCL9 mRNA（移植物排斥的标志物）；BKV、CMV和CXCL9 mRNA在急性细胞肾移植排斥反应中的表达水平会升高。

图片来源：Science, doi:10.1126/science.aau1810

【6】Sci Rep：利用诱导多能干细胞成功调节受体机体移植组织的免疫排斥反应

doi：10.1038/s41598-019-57088-1

近日，一项刊登在国际杂志Scientific Reports上的研究报告中，来自北海道大学的科学家们开发了一种新方法，其能利用诱导多能干细胞（ipsCs）调节机体对移植器官的免疫反应。研究者发现，衍生自小鼠诱导多能干细胞的胸腺上皮细胞能调节机体对皮肤移植物的免疫反应，并延长移植物的寿命。

胸腺位于胸骨后方，其是一种产生T细胞的重要器官，T细胞能够控制机体免疫反应，包括器官排斥等，同时还与免疫自身耐受性直接相关，其还能作为机体免疫系统的重要成员，将机体自身产生的抗原视为非危险物质。诸如胚胎干细胞和诱导多能干细胞等多能干细胞能够分化为多种类型的细胞，其通常能作为机体组织移植的替代来源，但当移植供体的器官或组织时，移植物就会被排斥，并最终被受体机体的免疫系统破坏，对于多能干细胞衍生的细胞或组织而言也是如此，因此，在再生医学中，最重要的就是成功调节宿主对移植物的免疫反应。

【7】Nat Commun：“超级胰岛”移植手术有助于治疗糖尿病

doi：10.1038/s41467-019-12472-3

为了救治患有严重I型糖尿病（以缺乏功能性胰岛素生成细胞为病征）的患者，胰腺细胞移植往往是最后的选择。胰腺中含有一类叫做“Langerhans”的细胞簇，这群细胞能够产生调节血糖的激素，通过移植功能正常的langerhans细胞能够起到缓解糖尿病症状的效果。然而，移植过程是漫长而复杂的：大量移植细胞会迅速死亡导致移植手术的失败。

近日，来自瑞士日内瓦大学等机构的研究人员通过将羊膜上皮细胞添加到这些细胞簇中，成功地创建了更坚固的langerhans “超级胰岛”组织。移植上述胰岛组织之后，会有更多的胰岛细胞存活下来，从而帮助更快地产生胰岛素。相关结果发表在Nature Communications杂志上。为了提高胰岛移植的成功率和移植细胞的存活率，日内瓦的研究人员寻求创建新的，更坚固的胰岛，使其比天然胰岛更能承受移植带来的压力。为此，他们想出了从胎盘内膜壁上提取羊膜上皮细胞到胰腺细胞中的想法。“这些细胞与干细胞非常相似，并且已经在其他疗法，例如角膜修复等手术中使用。” 文章作者，UNIGE医学系外科系教授兼HUG移植科主任Thierry Berney说到： “在我们的研究中，我们发现它们可以促进胰腺细胞调节血糖水平的功能。”

【8】Nat Commun：发现具有再生能力的肝胆混合祖细胞，有望替代肝移植

doi：10.1038/s41467-019-11266-x

伦敦国王学院的研究人员利用单细胞RNA测序技术，发现了一种可以再生肝脏组织的细胞，可以在不需要移植的情况下治疗肝功能衰竭。在近日发表在Nature Communications杂志上的一篇论文中，科学家们发现了一种名为肝胆混合祖细胞(HHyP)的新型细胞，它是在我们的子宫早期发育过程中形成的。令人惊讶的是，HHyP在成人中也存在少量，这些细胞可以生长成成人肝脏的两种主要细胞类型(肝细胞和胆管细胞)，具有类似HHyPs干细胞的特性。

研究小组对HHyPs进行了检测，发现它们与小鼠干细胞相似，后者被发现可在严重损伤(如肝硬化)后迅速修复小鼠肝脏。来自伦敦国王学院干细胞与再生医学中心的首席作者Tamir Rashid博士说："我们第一次发现，具有真正干细胞特性的细胞很可能存在于人类肝脏中。这进而可以为治疗肝病提供广泛的再生医学应用，包括绕过肝脏移植需求的可能性。肝病是英国第五大杀手，也是导致过早死亡的第三大常见原因，而且病例数量还在继续上升。它可以由生活方式问题引起，如肥胖、病毒、酒精滥用，也可以由非生活方式问题引起，如自身免疫和基因介导的疾病。

【9】Nature：重大突破！科学家成功将猪心脏移植到狒狒身上 并使狒狒的存活期达到6个月

doi：10.1038/s41586-018-0765-z

近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自德国、瑞典、瑞士和美国的科学家们通过研究成功将猪的心脏移植到狒狒机体中，并让移植的心脏在狒狒机体中存活了很长一段时间；文章中，研究人员描述了心脏移植的步骤以及被移植的心脏如何在狒狒机体中发挥作用。

随着发达国家人口老龄化的加剧，目前医疗服务提供者面临着越来越严重的人类健康问题，比如如何应对心脏疾病所造成的机体心脏损伤，当前治疗这类患者的唯一疗法就是进行心脏移植手术，但每年需要接受移植的患者数量在不断增多，而且还有很多等待移植的患者在等待的过程中就会发生死亡。解决这一问题的方法就是培育在解剖学上与人类非常相似的动物，并利用这些动物的心脏移植到患者身上发挥作用，但截止到目前为止，科学家们在这一研究领域遇到了很多障碍，比如接受猪心脏移植的狒狒很少能存活超过一个月时间。

【10】Science：将人脑细胞移植到小鼠大脑中有助深入认识唐氏综合症等神经疾病

doi：10.1126/science.aau1810

在一项新的研究中，来自英国、葡萄牙和瑞士的研究人员将人脑细胞移植到小鼠大脑中，首次观察到它们如何生长和彼此之间建立连接。这允许他们在一种比以前更自然的环境中研究人脑细胞之间相互作用的方式。基于这种技术，他们通过使用由两名唐氏综合症患者捐献的细胞构建出唐氏综合症模型。此外，他们还描述了来自唐氏综合症患者的脑细胞与来自没有患上这种疾病的人的脑细胞之间的差异。他们表示，他们的方法可能在未来用于研究一系列脑部疾病，包括精神分裂症，痴呆症和自闭症，相关研究结果发表在Science期刊。

尽管来自唐氏综合症患者的脑细胞之间形成的一些连接更加稳定和丰富，但是它们以一种略加不协调的方式进行通信。这提示着在唐氏综合症中，脑细胞之间形成的连接的协调活动减少和稳定性增加可能与认知功能有关。将人脑细胞移植到小鼠大脑中允许这些研究人员能够随着时间的推移监测它们的成熟。最终，他们发现来自唐氏综合症患者的脑细胞在发育的关键阶段并不像正常细胞那样活跃，这可能对这种疾病的一些症状产生重要的影响。（生物谷Bioon.com）

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