医疗新革命日本科学家用Ips细胞培育出人类肝脏

　　据英国《卫报》和《自然》杂志网站报道，日本横滨市立大学与美国西奈山医学院科学家合作，利用人类诱导多能干细胞(iPS细胞)构建出微小“肝芽”，然后移植到小鼠体内，结果这些肝芽成功生长成微型人类肝脏，并像健康器官一样具有正常的肝功能。研究人员表示，这是首次报告从iPS细胞培育出功能性人类器官，虽然还只是初步成果，但却有望给再生医学领域带来革新性的疗法，减少对于捐赠器官的依赖。

　　发表在《自然》杂志上的这项研究显示，这些直径约4毫米至5毫米的肝芽在肝功能衰竭的小鼠体内存活下来，并“接手”了肝脏的正常工作——分泌肝特异性蛋白、清除血液中的毒素、产生人类特异性代谢物。但也许最值得注意的是，移植后的肝芽很快就与附近的血管融合，获得了受体血液系统的支持，从而得以持续生长。这标志着再生医学领域的一个重大成就：首次培育出连接到受体血液系统的复杂器官。

　　研究团队说，如果该过程被证明是安全的，移植物将可以取代成人30%的正常肝功能，这将改变许多肝功能衰竭患者的治疗现状。

　　为了构建肝芽，研究人员使用了3种不同类型的人类细胞：先将人类皮肤细胞重编程为iPS细胞，并让其分化成表达肝脏基因的早期肝细胞;然后加入从脐带血中提取的内皮细胞(负责指挥血管排列)，以及制造骨骼、软骨和脂肪的间充质干细胞。他们吃惊地发现，这些细胞自行安排，逐渐长成球状的细胞簇，就如同肝脏在人类胚胎中的最初期发育一样。

　　细胞簇在两个月内快速增殖，生长成4毫米至5毫米大小的肝芽，随后被移植到小鼠的皮肤下。研究团队拍摄的图像显示，随着时间的推移，肝芽与小鼠的血管慢慢连接起来，最终发育成类似成体肝脏的器官。

　　研究人员向小鼠施加了两种药物，来检查这个肝组织的功能，一种是抗炎药酮洛芬，另一种是治疗高血压的药物异哇胍。他们在小鼠的血液中发现了通常来自人类肝脏而不是小鼠肝脏的代谢产物。

　　在第二个实验中，研究人员观察植入的肝脏组织是否可以帮助肝功能衰竭的小鼠生存。其中一组小鼠的每一只体内都被植入了12个人类肝芽，另一组作为对照组。两组均接受了白喉毒素注射，对照组小鼠在10天内都死亡了，而治疗组小鼠有近三分之一存活超过40天。

　　研究人员表示，还需对接受移植的小鼠观察数月，看这些细胞是否退化或发展成肿瘤。下一步，他们准备大批量制造肝芽用于人体试验，但这是几年以后的事情了。

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　　日本用ips细胞制成造血干细胞

　　日本的一个研究小组说，他们利用能发育成各种细胞的诱导多功能干细胞(iPS细胞)，制作出造血干细

　　胞，并能生成淋巴细胞和红细胞等正常的血液细胞。这一成果有助开发替代骨髓移植的血液病治疗新方法。

　　目前，由于尚不清楚iPS细胞发育成造血干细胞的必要条件，所以在试管内制作造血干细胞十分困难。

　　东京大学教授中内启光领导的研究小组在美国医学杂志《分子治疗》上报告说，他们首先制作出丧失免疫功能的小鼠，然后向小鼠体内注射来自人类的iPS细胞，结果这种iPS细胞发育成各种细胞，并出现良性肿瘤。研究小组发现，良性肿瘤产生的造血干细胞，能从肿瘤自然转移到小鼠的骨髓，并开始制造血液细胞。

　　研究小组随后采集了这种造血干细胞，将其移植到被放射线破坏了骨髓细胞的其他小鼠体内，结果造血干细胞在小鼠骨髓中发挥作用，开始制造血液细胞，并在小鼠体内流动。

　　中内启光说：“在对白血病等血液疾病进行治疗时，进行骨髓移植常面临骨髓提供者不足的问题，上述新成果有助开发取代骨髓移植的治疗方法。”

　　ips细胞

　　诱导多能干细胞induced pluripotent stem cells iPS：2006年日本京都大学Shinya Yamanaka在世界著名学

　　术杂志《细胞》上率先报道了诱导多能干细胞的研究。他们把Oct3/4,Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子基因克隆入病毒载体，然后引入小鼠成纤维细胞，发现可诱导其发生转化，产生的iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。

　　iPS细胞的出现，在干细胞研究领域、表观遗传学研究领域以及生物医学研究领域都引起了强烈的反响，这不仅是因为它在基础研究方面的重要性，更是因为它为人们带来的光明的应用前景。

　　在实际应用方面，iPS细胞的获得方法相对简单和稳定，不需要使用卵细胞或者胚胎。这在技术上和伦理上都比其他方法更有优势，iPS细胞的建立进一步拉近了干细胞和临床疾病治疗的距离，iPS细胞在细胞替代性治疗以及发病机理的研究、新药筛选方面具有巨大的潜在价值。

　　此外，iPS细胞在神经系统疾病、心血管疾病等方面的作用也日益呈现，iPS细胞在体外已成功地被分化为神经元细胞、神经胶质细胞、心血管细胞和原始生殖细胞等。在临床疾病治疗中具有巨大应用介值。