活鼠生成完整胸腺 免疫器官移植新希望

2014-08-26 20:00

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蘇格蘭科學家完成首個在活體內長成的胸腺器官。(取自愛丁堡大學官方網站)

蘇格蘭科學家完成首個在活體內長成的胸腺器官。(取自愛丁堡大學官方網站)

蘇格蘭愛丁堡大學研究團隊完成史上首個透過基因重新編程、在活體動物中生成的完整器官。這個在活鼠體內的胸腺可為免疫器官替換療法揭示新一道曙光。科學家認為,縱然這個研究結果令人雀躍,這種療法可能還需10年進展,才能真正落實在人類病患身上。研究結果發表於《自然細胞生物學》(Nature Cell Biology)期刊。


(左)試管中的人工胸腺上皮細胞;(右)粉紅色的腎臟細胞與深藍色的胸腺細胞(愛丁堡大學)


此研究未採用一般製造「白板」(blank slate)幹細胞的進路培養器官,而是從老鼠胚胎中取出結締組織(CT),再直接透過重新編程基因,將之轉化為胸腺上皮細胞(TECs)。在與其他胸腺細胞混合後,植入老鼠體內。它成功地在老鼠體內繼續生長,成為一個功能完整的胸腺器官。


胸腺位於心臟附近,能製造T細胞,是人類免疫系統的重要器官。若將免疫系統比喻為一支軍隊,胸腺就像是軍事活動基地。由此出動的T細胞可以偵測具感染性的入侵者,包括細菌、病毒甚至是癌細胞。一旦發現這樣的威脅,T細胞會發動免疫反應,以殲滅它們。因此,胸腺功能不足的人較容易感染疾病。


胸腺在人體內位置(取自YouTube)


這個研究成果,預計可以造福先天胸腺功能不足、年老胸腺功能退化及骨髓移植的病人。這些病患可以透過注入免疫細胞、或移植胸腺予以治療,但這類療法目前面臨捐獻者不足與排斥反應等困難。如果未來可以使用病患自己的細胞生成胸腺,就可以克服這樣的障礙。


領導研究的愛丁堡大學再生醫學研究委員會教授布拉克本(Clare Blackburn)表示,「在實驗室中以細胞培育出可替換的器官是再生醫學領域中的『聖杯』之一,但直到目前,在大小與複雜程度上都有一定的限制。」但此成果是邁向實驗室培養人工胸腺的重要一步。


但就此進路來看,仍有一些需要克服的困難。例如,研究中採用胚胎細胞進行培養,因此不能確保長成的胸腺能與病患組織完全吻合。此外,研究者也不能保證移植的細胞會不會不受控制地成長,造成癌症威脅。


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