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Nat Biotechnol人工子宫重大进展!科学家证明生物工程子宫可以怀孕!

来源:本站原创 2020-07-04 09:41

2020年7月4日讯 /生物谷BIOON /——在维克森林再生医学研究所(WFIRM)的一项新研究中,科学家表明,生物工程的子宫可以支持受精、胎儿发育和正常后代的活产。随着进一步的发展,这一方法可能在某一天为由于子宫功能障碍不育症而无法怀孕的妇女提供再生医学解决方案。

近日发表在《自然生物技术》(Nature Biotechnology)杂志上的这项研究中,科学家们在动物模型上证明了生物工程子宫能够发展出支持正常生殖功能所需的原生组织样结构。

医学博士Anthony Atala说:"研究表明,工程子宫组织能够支持正常妊娠,胎儿发育正常,后代的大小和体重与正常子宫的相当。"Anthony Atala是这项研究的首席研究员,也是WFIRM的主任。"随着进一步的发展,这种方法可能会为子宫异常的女性提供怀孕的途径。"

图片来源:Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (WFIRM)

WFIRM的科学家在再生医学领域处于世界领先地位,组织工程和再生医学的一些基本原理是在该研究所最先发展起来的。他们将患者自身的细胞接种到可生物降解支架上进行功能组织生物工程的策略已在临床前研究中得到有效探索,并成功应用于人类患者在管状和中空非管状器官中恢复功能。再生医学组织工程技术已成为克服供体器官短缺和来自供体移植的其他限制的一个有吸引力的选择。科学家们用同样的生物工程策略来设计子宫,子宫是一个更复杂的器官,对胚胎植入和胎儿发育的功能要求更高。

在这项研究中,兔子被随机分为四组:(1)组织工程子宫组,使用动物自己的细胞植入支架;(2)仅接受聚合物支架的非种子支架组;(3)只施行子宫全切除的对照组,通过缝合修补子宫切除;(4)正常对照组,进行了假手术。

兔子长期以来被用于生殖生物学研究,与其他实验动物相比,兔的子宫相对较大,是子宫组织再生研究的理想对象。雌兔的子宫是由两个分开的、有功能的子宫角和子宫颈组成的,每一个都有怀孕的能力。

生物可降解聚合物支架是为每只动物定制的。从每只兔的子宫结构中培养出再生子宫组织和植入支架所需的细胞。支架植入6个月后,与可育雄兔自然交配。

"植入细胞的兔子在重建的子宫中有正常的怀孕,"合作者医学博士Renata S. Magalhaes说。"这项研究为从患者自身细胞中创造组织替代品以治疗子宫缺陷提供了新的途径。"

尽管需要使用抗排斥疗法,但从已故和活体捐赠者的子宫移植给患者已显示出治疗永久性子宫不育的前景。

到目前为止,全世界大约有70例子宫移植手术。在美国,通过子宫移植出生的婴儿不到10个。这个被提出的策略是用病人自己的细胞创建子宫组织,避免了需要从已故或活着的捐赠者那里移植器官,也避免了排斥反应的风险和抗排斥药物的需要。

"我们的结果表明,组织工程子宫对怀孕期间发生的扩张和机械应变有反应,"论文的合着者Koudy Williams说。"在预期进行临床试验之前,进一步的临床前研究正在计划中。" (生物谷Bioon.com)

参考资料:


A tissue-engineered uterus supports live births in rabbits, Nature Biotechnology (2020). DOI: 10.1038/s41587-020-0547-7
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