美科学家培育人造肝脏获新进展
科学家首次成功将人造肾脏植入老鼠体内引发广泛关注
据报道,美国科学家在人造肝脏领域取得了重大进展。他们发现了一种包含十几种化学物质的组合,这种组合不仅有助于在实验室中培养的肝细胞保持基本功能,还能刺激它们不断繁殖,形成新的组织。这一发现为治疗慢性肝病患者,如C型肝炎患者,带来了希望。
这一研究的领军人物是麻省理工学院的桑格塔-布哈蒂亚教授。她指出,这是一个充满矛盾的发现:我们知道肝细胞有能力生长,但不知道为什么在离开肝脏后,它们会迅速失去功能。而现在,她的团队已经迈出了解决这一问题的关键一步。他们的研究成果发表在《自然-化学生物学》杂志上。
在这个过程中,布哈蒂亚和她的团队采用了多种方式。他们研发了一种暂时保持脱离人体肝细胞功能的方法,即将肝细胞与老鼠纤维原细胞混合在一起。在研究过程中,他们使用了这种方法,在培养皿的小凹陷部位让成层的肝细胞与纤维原细胞混合在一起,从而进行大规模快速研究,测试了1.25万种不同化学物质对肝细胞生长和功能的影响。
肝脏具有药物解毒、能量代谢、蛋白质合成和分泌胆汁等多种功能。在研究过程中,研究人员对83种肝脏酶的表达水平进行了测量,这些酶对应的是肝脏最需要保持的功能。经过对来自8名组织捐献者的数千个肝细胞进行筛查后,科学家们找到了12种特殊的化学物质,这些物质不仅能够保持肝细胞的功能,还能促进其分裂。
特别值得注意的是,其中两种化合物在较年轻捐献者的肝细胞中表现尤为突出。这两种化合物可以使诱导多能干细胞培育的肝细胞进一步发育成熟。未来,布哈蒂亚和她的团队计划将处理过的肝细胞植入聚合物组织支架中,然后将支架植入老鼠体内进行测试。他们还将研究这些化合物在帮助再生患者肝脏组织方面的潜力。这项研究正在与哈佛大学医学院的特里斯塔-诺斯和沃尔弗拉姆-戈斯林合作进行。布哈蒂亚和她的同事也在解决肝组织工程师面临的另一个挑战:如何使受体的身体生长出血管以提供新组织所需的氧和营养物。他们的最新研究成果发表在《美国国家科学院院刊》上。通过合作设计新的系统,科学家们能够创建三维工程化组织并精确控制肝组织内细胞的取代过程,从而增强工程化组织与受体组织的兼容性。这一成果在《自然-通讯》杂志上发表。布哈蒂亚指出:“这些研究论文犹如明灯照亮了一条前行的道路,引领我们解决肝组织工程领域中的两大难题——在体外培养大量肝细胞以及让培育的肝组织与宿主肝脏无缝融合。这是一次历史性的跨越。”他的言语充满了激动与期待,读者能够感受到研究背后蕴含的深厚底蕴与决心。这篇论文不仅向我们展示了一种创新的科学路径,同时也让我们看到了科学家们勇于挑战未知、攻克难题的决心和勇气。在研究的道路上,他们如同勇敢的探险家,不断前行,不断探索,只为找到解决难题的钥匙。这篇论文的发表无疑为未来的肝脏疾病治疗带来了全新的希望与可能。布哈蒂亚的话语中充满了对科研工作的热情与赞美,同时也展现了对未来的期待与憧憬。