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出國(guó)看?。恨D(zhuǎn)基因迷你肝組織已被培育,肝臟疾病及新型治療方法或?qū)㈤_發(fā)

【本文為疾病百科知識(shí),僅供閱讀】  2019-08-09  作者:厚樸方舟  

近日,一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Cell Metabolism上的研究報(bào)告中,來自匹茲堡大學(xué)的科學(xué)家們通過研究在實(shí)驗(yàn)室中培育出了轉(zhuǎn)基因(遺傳修飾,genetically modified)的微型人類肝臟,其或有望幫助模擬人類肝臟疾病的進(jìn)展及新型治療方法的開發(fā)。


圖片來源:UPMC

文章中,研究者闡明了他們?nèi)绾螌⑦z傳工程化的人類細(xì)胞轉(zhuǎn)化稱為功能性的3D肝臟組織,這些肝臟組織能夠模擬費(fèi)酒精性脂肪肝(NAFLD,non-alcoholic fatty liver disease),非酒精性脂肪肝是一種脂肪堆積的肝臟疾病,其常常會(huì)引發(fā)肝硬化甚至肝臟功能衰竭等,如今隨著美國(guó)人群肥胖率不斷上升,非酒精性脂肪肝已經(jīng)成為了引發(fā)慢性肝臟疾病的主要原因。

醫(yī)學(xué)博士Alejandro Soto-Gutierrez說道,這項(xiàng)研究中,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中利用干細(xì)胞制造出了遺傳工程化的人類模擬肝臟組織(疾病狀態(tài)),這非常重要,因?yàn)槠洳粌H能幫助我們理解誘發(fā)肝臟疾病及肝臟疾病進(jìn)展的機(jī)制,同時(shí)還能幫助開發(fā)新型治療手段,目前開發(fā)的很多藥物盡管在小鼠身上有很少的效果,但在臨床試驗(yàn)中常常是無效或者失敗的;比如,藥物白藜蘆醇,其就能在小鼠模型中發(fā)揮有效作用,然而在人類臨床試驗(yàn)中卻并無效果,白藜蘆醇能夠?qū)εc非酒精性脂肪肝相關(guān)的SIRT1蛋白發(fā)揮作用。

研究者表示,小鼠并非人類,我們一出生就攜帶有特定的突變,即多態(tài)性(polymorphisms),其會(huì)促使我們易患某些疾病,但我們卻并未在小鼠機(jī)體中研究過這種多態(tài)性,因此制造出一種迷你個(gè)性化的人類肝臟或許是非常有用的。這項(xiàng)研究中,研究人員首先對(duì)正常的人類皮膚細(xì)胞進(jìn)行遺傳工程化修飾使其能夠表達(dá)一種化學(xué)活性開關(guān),從而降低SIRT1基因的表達(dá),隨后研究者將這些細(xì)胞重編程使其回歸到干細(xì)胞狀態(tài),并將其轉(zhuǎn)化為肝細(xì)胞;一切就緒之后,研究者將遺傳工程化所得到的人類肝臟細(xì)胞植入到小鼠的肝臟中,在小鼠肝臟中,這些細(xì)胞就能夠發(fā)育成為具有正常血管和其它結(jié)構(gòu)特征的功能性3-D模擬肝臟。

盡管迷你肝臟缺少正常肝臟組織擁有的代謝功能獨(dú)特區(qū)域,但其仍然攜帶有能將迷你肝臟與類器官培養(yǎng)物有效區(qū)分的特殊結(jié)構(gòu),其中的微小細(xì)胞能夠自組裝并且復(fù)制產(chǎn)生簡(jiǎn)化的器官功能。一旦迷你肝臟組織成熟后,研究者就會(huì)按下遺傳開關(guān)來抑制SIRT1基因的表達(dá),同時(shí)這種生物工程化的迷你肝臟組織就會(huì)開始模擬脂肪肝患者組織中所出現(xiàn)的代謝異常現(xiàn)象了。正如臨床試驗(yàn)一樣,百里倫春在實(shí)驗(yàn)室培育的肝臟中似乎也并沒有什么效果。

研究者Soto-Gutierrez解釋道,白藜蘆醇能夠增強(qiáng)SIRT1蛋白(并非SIRT1基因)的活性,如果SIRT1基因的表達(dá)被抑制的話(就好比在生物工程肝或非酒精性脂肪肝患者中),似乎就不會(huì)有蛋白質(zhì)起作用了,所以這種藥物是不會(huì)起作用的,因?yàn)槠浒悬c(diǎn)是錯(cuò)誤的。在實(shí)驗(yàn)室中培育出的遺傳工程化迷你肝臟組織能夠?yàn)榧膊∵M(jìn)展的所有階段提供一個(gè)現(xiàn)成及可靠的藥物試驗(yàn)平臺(tái)。

研究者表示,目前這種迷你肝臟組織在短期內(nèi)似乎還無法應(yīng)用于像移植這樣的臨床試驗(yàn)中,但相信通過我們后期更為深入的研究定能夠開發(fā)出用于人類臨床試驗(yàn)的強(qiáng)大人造肝臟組織。

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