日本培育出具有代谢功用的人类肝细胞类器官，为移植患者带来期望
IT之家 4 月 21 日音讯，肝脏是人体代谢的中心器官，担任将营养物质转化为葡萄糖、贮存脂肪以及分解毒素等重要功用。但是，全球超越三分之一的人口被以为遭到代谢功用障碍相关脂肪性肝病（MASLD）等肝脏疾病的影响，这些疾病会跟着病况发展而危及肝脏的要害功用。
肝细胞类器官（肝脏的微型三维模型）在加快药物开发和推动再生疗法方面具有巨大潜力。在《天然》杂志上宣布的一项研讨中，庆应义塾大学的研讨人员发布了一种办法，可以在短短 3 至 4 周内将这些难以培育的类器官增殖一百万倍，一起坚持要害的肝脏功用。“这些类器官可能是实验室中最挨近肝脏及其多功用性的代表，”庆应义塾大学医学院的资深作者 Toshiro Sato 授说。
据IT之家了解，虽然类器官旨在模仿人类器官，但肝脏杂乱的功用以及其所需的能量，使得研讨人员难以培育出可以增殖并彻底发挥功用的肝脏类器官。Sato 教授指出，当在实验室环境中优先考虑细胞的成长和存活时，肝脏的首要细胞 —— 肝细胞，终究会转变为类似于胆管细胞的细胞。肝细胞的功用最多只能坚持 1 至 2 周。
庆应义塾大学医学院的研讨团队，由 Ryo Igarashi 和 Mayumi Oda 领导，从患者体内直接获取冷冻保存的成人肝细胞，并从中生成了肝细胞类器官。经过运用一种名为白血病按捺因子（Oncostatin M）的信号蛋白进行处理，类器官完成了百万倍的增殖，而以往的研讨中细胞成长缓慢。这些类器官可以继续成长三个月，并在半年内坚持分解才能。
研讨人员还运用调理肝细胞功用的激素，开发了一种新的诱导分解办法。经过这种办法分解后，类器官开端展现出肝脏的一切首要功用，包括发生葡萄糖、尿素、胆酸、胆固醇和甘油三酯等化合物。其间，一些化合物的排泄水平，如用于坚持血液渗透压平衡的白蛋白，超越了以往的研讨，达到了与人体肝细胞适当的水平。此外，类器官还形成了答应胆酸经过的小型管道网络。
Sato 教授标明，发现白血病按捺因子在类器官发育中的作用是一个要害打破。“咱们只知道少量几种分子可以解锁干细胞成长为类器官并增殖的潜力，而这是一个全新的发现，为研讨人员一向难以创立的新式类器官拓荒了时机。”
研讨团队将人类肝细胞类器官移植到免疫系统受损且肝脏功用反常的小鼠体内，这些细胞终究替代了小鼠本身的肝细胞并康复了肝脏功用。这一效果对肝脏再生具有深远含义。肝脏是移植需求最为火急的器官之一，但因为其在获取后会敏捷降解，必须在短时间内进行移植，因而供体极为有限。虽然有测验提取并冷冻肝细胞以供后续移植的项目，但成功率较低。
Sato 教授以为，将冷冻细胞转化为类器官可能会从头激活它们的增殖才能，然后使其成为再生疗法的更好资料。“咱们的研讨标明，肝脏类器官移植在小鼠中可以成功，但要再生人类肝脏，类器官的成长需求扩大到数十亿乃至数千亿，因为人体比小鼠大得多。”他指出，“假如这一办法得以完成，将为等候移植的患者带来革新。”
在不久的将来，这项研讨有助于经过下降毒性测验本钱，来简化肝脏疾病的药物开发流程。因为不同物种的肝脏存在明显差异，制药职业一般运用直接从供体中获取的人类肝细胞。但是，这些肝细胞在几天内就会失掉功用，且每瓶本钱高达 10 万至 30 万日元（IT之家注：现汇率约合 5146 至 15439 元人民币）。此外，一批肝细胞的存活才能和功用存在很大差异。相比之下，肝细胞类器官作为研讨资料愈加安稳。
类器官还为肝脏疾病供给了更好的模型。在这项研讨中，类器官可以自行生成脂质，而在用医治 MASLD 的药物处理后，这些脂质会消失。这种办法比人工注入脂质的研讨更挨近 MASLD 等疾病的真实情况。此外，研讨团队还成功经过基因修改仿制了鸟氨酸转氨酶缺乏症，这是一种打乱尿素循环的遗传性疾病。这一效果推动了遗传性肝脏疾病模型的构建办法。
Sato 教授标明，下一步的要害是进一步扩大类器官的扩增殖规划，并在类器官中包括其他类型的肝细胞，以增强类器官在医学研讨中的有效性。
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