最新的老鼠實驗將解決人類器官移植問題
近日,據外媒報道,一項新的研究表明, 科學家已經成功地在老鼠體內培育出了小鼠腎臟,這可能會使人類在解決人體器官移植方面更進一步。
研究小組在日本將一種有可能成為許多其他型別組織的幹細胞注射到懷孕大鼠體內,導致其腎臟缺失。當它們的胚胎,也應該是缺失的腎臟成熟時,小鼠的幹細胞就會發育成大鼠的腎臟。
這意味著,從理論上講,這種方法可以用來為一種物種生長腎臟。這種方法為大約10萬需要移植器官的人帶來了希望,但它需要大量的資源。
日本的科學家在老鼠身上培育了小鼠的腎臟,這表明我們總有一天可以在其他動物身上培育出人類的腎臟,這將有助於解決捐贈器官短缺的問題。兩年前,日本在老鼠胰腺方面也取得了同樣的成就。但現在這是一個更重大的突破。
愛知國家生理科學研究所的首席作者Teppee Goto博士解釋說:“我們以前使用囊胚互補技術在缺失器官的突變小鼠中產生大鼠胰腺。因此,我們決定研究這種方法是否可以用於產生功能性腎臟,由於供體需求高,這種方法在再生醫學中將有更大的應用。”
在美國,平均每天有10人在等待器官移植時死亡,而在英國將近三分之一需要器官移植的人在健康狀況不佳的情況下等待超過兩年的時間,每10人中就有1人在接受移植前死亡。
這種短缺促使了在實驗室中製造器官的研究。但事實證明,生長具有複雜的三維結構和自身血液供應的大型器官絕非易事。Goto博士和他的同事認為,他們的研究成果,即僅從幾個供體純能幹細胞(PSCs)中獲得將會對人類產生重大影響。
對於處於腎病末期的患者來說,一個新的器官是恢復生活質量的唯一希望。但是,僅在美國,就有9.5萬名患者在等待供腎,因此器官的需求遠高於供體供應所能滿足的需求。目前,英國大約有7,000人在等待移植。四分之一的人會在找到合適的器官之前死去。大多數是腎臟病人。因此,研究人員一直在研究在體外培養健康器官的方法。
使用囊胚已經產生了有希望的結果。這些細胞是由缺失特定器官的突變動物受精後幾天形成的。原始胚胎被注入來自正常供體的幹細胞,不一定是同一物種。
在這項新的研究中,研究人員從健康的老鼠身上取出囊胚,並將它們注射到懷孕的雌性老鼠身上,母鼠被培育成缺乏腎臟,而這隻老鼠的後代生來就有它們本來不會擁有的腎臟。
研究人員最初試圖在小鼠體內生長大鼠腎臟的嘗試沒有成功,他們的PSCs不容易分化為腎形成所需的兩種主要細胞。但是,當相反的情況被嘗試時,小鼠幹細胞在大鼠囊胚內有效地發展,形成了腎臟的基本結構。
值得注意的是,三分之二以上的大鼠幼崽含有來自小鼠幹細胞的一對腎臟,這些腎臟可以被收穫並移植到其他老鼠身上。進一步的檢查顯示,所有器官的結構都完好無損,至少有一半可能產生尿液。
Masumi Hirabayashi博士說:“我們的發現證實了特異性囊胚互補是一種可行的腎臟生成方法。在未來,這種方法可以用於在牲畜身上產生人類幹細胞衍生器官,從而有可能延長全世界數百萬人的壽命,提高他們的生活質量。”
這意味著需要一個新的腎臟或肝臟的人,可以通過提供一個小的面板樣本,從本質上說是他們自己的器官,可以在一隻特別受孕的小豬體內定做。豬或羊是最好的人選,因為它們的器官和我們的差不多。
Goto博士說:“由此產生的腎臟似乎是功能性的,這種方法可以用於在家畜體內產生人類腎臟。”他補充道:“全球供體腎的長期短缺使得許多終末期腎病患者依賴於持續的透析治療。而最新研究可能會解決人體器官短缺的問題。”
】