美国斯坦福大学干细胞生物学与再生医学研究所的 Hiromitsu Nakauchi,日本东京大学医学科学研究所干细胞和再生医学中心的Tomoyuki Yamaguchi等人以共同作者的身份在《自然》杂志上发表了关于再生医学领域中利用囊胚互补产生具有功能性的胰岛用于移植的研究。
目前,胰岛细胞移植是治疗糖尿病的一种既定治疗方法。既往研究表明通过囊胚互补(blastocyst complementation)技术,大鼠胰腺可以从小鼠多能干细胞(pluripotent stem cells ,PSCs)中产生,虽然所产生的大鼠胰腺能表现出功能性上的特征,而且此胰腺由大鼠衍生的细胞组成,尺寸与小鼠的大小相当,但不能在大鼠模型中分离出治疗糖尿病所需胰岛细胞数量。研究人员进行了反向解析实验,将小鼠中的PSCs注射到Pdx-1缺陷的大鼠胚泡中,从而产生了由小鼠PSC衍生的细胞组成的大鼠胰腺。随后,把小鼠-大鼠嵌合胰腺产生的胰岛移植至链脲霉素诱导的糖尿病小鼠中,研究结果发现,在无免疫抑制(除移植后的最初5天)的情况下,移植的胰岛细胞使宿主血糖水平呈现出正常化态势,并维持了370天。这些研究资料表明了在异种宿主中通过囊胚互补产生的PSC衍生的胰岛,具有临床治疗的潜能。
将异种囊胚互补技术应用在与人类亲缘关系比较近的动物如猪和羊身上可生成人类器官,以这种方式产生的胰岛在功能上出现与宿主胰岛免疫功能相似。
器官移植对罹患致命疾病的患者是唯一可行的治疗方法,持续的供体缺乏意味着临床负担的增加。但上述研究对体外或体内构建组织或器官提供了研究方向,当然此项技术的应用面临伦理方面的挑战,而且移植后的诸多技术问题也需要考虑在内。(作者:黄希瑶)
参考文献: Nature 2017;542:191-196