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英科學家實現(xiàn)活體器官再生

2014年04月18日 22:01:41人氣:317來源:上海誠凜生物科技有限公司

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關 鍵 詞活體器官再生,再生器官功能,免疫系統(tǒng)受抑制
【資料簡介】

導讀:愛丁堡大學的科學家們成功地再生了活體器官——小鼠的胸腺。這為免疫系統(tǒng)疾病的新療法帶來了福音。免疫系統(tǒng)受損的患者和由于先天因素而影響胸腺發(fā)育的患者,將有望提升免疫能力。

來自愛丁堡大學的科學團隊成功地再生了一個活體器官。他們重建了胸腺,一個位于心臟旁邊的,生成重要免疫細胞的器官。

免疫修復

胸腺是人體重要的中樞淋巴器官,是T淋巴細胞分化發(fā)育的場所,胸腺中T細胞的分化、發(fā)育和T細胞受體的重排都是由眾多的信號分子所調控。

胸腺的成功重建為新的治療方法鋪平了前進道路,新療法可以修復受損的免疫系統(tǒng),也能幫助由于先天因素而影響胸腺發(fā)育的人們。

科學家們重新激活一種本能機制來恢復年老小鼠的胸腺,這種機制會隨著年齡的增長機制而關閉。治療結束后,科學家們發(fā)現(xiàn)再生的器官的結構與年輕小鼠的相似。

功能恢復

小鼠的胸腺的功能恢復了,而且開始產(chǎn)生更多的T淋巴細胞,這對抵抗感染很重要。但是,科學家們尚不清楚這樣是否提高了小鼠的免疫能力。

這項研究是由英國醫(yī)學研究理事會(Medical Research Council Centre for Regenerative Medicine ,MRCCRM)的研究人員主導。

研究人員定位一種胸腺細胞產(chǎn)生的蛋白質,叫做FoxN1,用于控制重要基因的開啟。通過增加FoxN1的水平,指導干細胞重建器官。

大量研究表明,Wnt信號通路可以調控造血干細胞和胸腺細胞前體祖細胞的分化,影響胸腺基質細胞的形態(tài)、功能和后續(xù)T細胞的發(fā)育成熟。FoxN1基因是Wnt信號通路的一個靶基因,Wnt信號通路上調FoxN1的基因表達。FoxN1基因不但影響胸腺的早期發(fā)育,而且還參與胸腺增齡性萎縮。功能性缺失FoxN1會導致胸腺上皮的形態(tài)異常,同時喪失吸引淋巴前體祖細胞到達胸腺原基的能力。

“我們的研究結果表明,通過相同的通路,可以改善老年患者或免疫系統(tǒng)受抑制的患者的胸腺功能,提高免疫力。然而,在進行人體測試之前,我們需要開展更多的工作,以確??梢試栏竦乜刂屏鞒?,”MRC再生醫(yī)學中心的教授,克萊爾·布萊克本(Clare Blackburn)說。

治療的希望

胸腺會隨著年齡的增長而退化,這就是為什么年紀大的人往往更容易得流感的原因。

迪格奧爾格綜合征(DiGeorge syndrome)即先天性無胸腺或發(fā)育不全健康。屬于原發(fā)性細胞免疫缺陷病。由于胚胎期第三、第四咽囊發(fā)育障礙,使胸腺和甲狀旁腺缺如或發(fā)育不全而引起先天性異常。異常的產(chǎn)生可能與子宮內一種變異所致?;純撼0槠渌忍煨曰?,本綜合征是多基因遺傳性疾病,但染色體22q11區(qū)域缺失是主要原因。本次發(fā)現(xiàn)也為迪格奧爾格綜合征(DiGeorge syndrome)患者帶來福音。

“再生醫(yī)學的重要目標之一,是利用人體自身的修復機制,且采用用可控的方式來操縱它去治療疾病。這個有趣的研究表明,哺乳動物的器官再生可以通過單個蛋白的操縱來處理,這可能會對再生生物學的其他領域產(chǎn)生廣泛的影響。”MRC再生醫(yī)學主管Dr Rob Buckle說。

 

    科技日報訊 (記者劉霞)英國研究人員通過操控單個蛋白,實現(xiàn)了年老實驗鼠的胸腺再造,這是科學家們成功實現(xiàn)哺乳動物活體器官的再生。結果表明,再生器官與年輕老鼠體內的器官擁有同樣結構。研究人員在4月9日出版的《發(fā)育》雜志上指出,研究有望為免疫系統(tǒng)受損和胸腺發(fā)育相關的遺傳病患者提供新療法。

    胸腺位于心臟附近,能夠產(chǎn)生重要的免疫細胞,但也會隨年齡增大而衰退,這也是為什么年齡越大的人越容易患流感的原因。新研究中,愛丁堡大學醫(yī)學研究理事會再生醫(yī)學中心的研究人員靶向了實驗鼠體內一個由胸腺細胞產(chǎn)生的蛋白FOXN1。這種蛋白有助于控制重要的細胞如何打開,通過增加FOXN1的濃度,指導這種類似干細胞的細胞重建了胸腺。

    研究表明,再生器官功能再次恢復,老鼠開始制造更多的名為T細胞的白血細胞。這些細胞在對抗感染方面至關重要。不過,科學家們現(xiàn)在還不清楚,老鼠的免疫系統(tǒng)是否獲得了改善。

    該研究、組織干細胞生物學教授克萊爾·布萊克4月9日對每日科學網(wǎng)表示:“我們的研究結論表明,靶向人體內同樣的通路或許也能改善胸腺的功能,因此,有望提高老年病人或免疫系統(tǒng)受到抑制的病人的免疫能力。不過,在人體上進行同樣實驗前,我們還需要進行更多的研究,確保能對這一過程進行嚴格控制。”

    研究人員指出,新發(fā)現(xiàn)或許也為治療迪喬治綜合征提供了希望。這是一種在新生兒中發(fā)病率為1/4000的先天性心臟缺損疾病,會導致胸腺無法正常發(fā)育,伴有甲狀旁腺功能減退、免疫功能低下和學習障礙等癥狀。

    醫(yī)學研究理事會再生醫(yī)學中心的負責人鮑勃·巴克爾說:“再生的一個重要目標,是利用人體自身修復機制并采用可控的方式對這些機制進行操控,從而治療疾病。研究表明,可通過單個蛋白讓哺乳動物的器官再生,這一發(fā)現(xiàn)有望讓再生醫(yī)學受益。”

    總編輯圈點     所有哺乳動物幾乎都能通過再生重新修復身體的破損部位,如肝臟等。再生醫(yī)學研究的便是如何激活或誘發(fā)生物體的再生機制,實現(xiàn)安全可控的器官再生。但現(xiàn)在利用干細胞進行再生時經(jīng)常出現(xiàn)錯誤,導致出現(xiàn)癌變等后果。如果能弄清楚組織再生時都發(fā)生了什么,我們就能構想出安全取代人類由外傷或疾病導致受損的器官、組織和細胞的方法。與研究結構簡單的渦蟲相比,本研究實現(xiàn)了哺乳動物的活體器官再生,讓我們距離成果應用又近了一步。

上海誠凜生物科技有限公司作者

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