适合移植的人体器官短缺是一个全球性挑战。组织工程学已经显示出在体外生长组织以取代体内功能失调的器官的前景。

  然而,其在大功能器官再生中的应用并未取得临床成功。一个主要原因是,这些器官拥有丰富的、精密的血管系统,对于目前技术来说太复杂了,无法在工程组织中概括。血管化不良已成为导致体内工程化组织移植效果不令人满意的关键限制因素。

  为此,中国的一个科学家团队提出了一种新策略,用“转变”而非“移植”的方法来解决这个问题。

  6月11日,南京大学、澳门大学和苏州大学附属第一医院的联合研究团队开发出了一种移植替代方法,他们成功诱导小鼠的脾脏像肝脏一样工作。相关论文发表在Science Advances上,论文题目为“Transforming the spleen into a liver-like organ in vivo”。

Science Advances:Transforming the spleen into a liver-like organ in vivo在体内将脾脏转化为肝样器官

  01 研究背景

  目前全球范围内晚期肝脏疾病越来越多,肝移植作为晚期肝病患者的救命稻草在临床上越来越频繁地在临床应用。然而肝源的短缺依旧是一个亟待解决的问题。科学家们仍在努力寻找治疗肝脏疾病的其他方法,或者用其他器官完全替代肝脏。作为另一个重要的内脏,脾脏这一次进入了科学家的视野。

  02研究方法和发现

  首先,团队里的外科医生们通过外科手术将每只实验小鼠的脾脏从腹腔的原始位置移至皮下位置。手术后七天,动物表现出令人满意的恢复,没有明显的体重下降或生理异常。移位脾保持其自然大小,形态和重量以脾重/体重(SW/BW)表示,基因表达与正常脾相同。

Science Advances:Transforming the spleen into a liver-like organ in vivo在体内将脾脏转化为肝样器官

  然后,团队的专家们将一种生物制剂(肿瘤提取物)注入皮下的脾脏,这种生物制剂可以使脾脏变得更大更硬,并将其组织结构重塑为免疫抑制和促进再生的微环境。

Science Advances:Transforming the spleen into a liver-like organ in vivo在体内将脾脏转化为肝样器官

  研究人员将自体、异体或异种肝细胞移植到重塑后的脾脏中。研究人员让这些细胞在小鼠改造后的脾脏内生长8周,期间没有产生不良反应。经检测,所有的脾脏都变成了肝样(liver-like)器官。

Science Advances:Transforming the spleen into a liver-like organ in vivo在体内将脾脏转化为肝样器官

Science Advances:Transfoa

Science Advances:Transforming the spleen into a liver-like organ in vivo在体内将脾脏转化为肝样器官

  为了验证脾脏重塑肝脏的功能,外科医生们将实验小鼠的肝脏切除90%,观察它们的生存情况。结果发现:经过重塑后的肝脏都发挥了接近正常的功能,其小鼠存活了2天。未重塑的小鼠全部死亡。

Science Advances:Transforming the spleen into a liver-like organ in vivo在体内将脾脏转化为肝样器官

  03 总 结

  这一崭新的技术不再是“移花接木”,充分发挥了自身器官的作用,而不再是以往的移植手术。方法显示它有能力克服组织再生中的关键挑战,包括移植不足、免疫排斥和血管化不良。它可能已经准备好转化为新的疗法,以再生大型、复杂的人体组织和器官。