醫(yī)學(xué)研究：利用人體細(xì)胞構(gòu)建出功能完整的胸腺

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弗朗西斯.克里克研究所（the Francis Crick Institute）和倫敦大學(xué)學(xué)院（University College London）的研究人員利用人類干細(xì)胞和生物工程支架，重建了人類胸腺（免疫系統(tǒng)的一個重要器官）。他們的工作是一個重要的奠基石，從此可以構(gòu)建用于移植的人工胸腺。
胸腺是位于胸腔的一個器官，淋巴T細(xì)胞（在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用）則在其中成熟。如果胸腺功能異?；蛘咦訉m中發(fā)育的胚胎沒有形成胸腺，將會導(dǎo)致疾病的發(fā)生，或引發(fā)嚴(yán)重的免疫缺陷，意味著身體不能對抗感染性疾病或癌細(xì)胞，或引起自身免疫病，即免疫系統(tǒng)錯誤地攻擊患者自身的健康組織。
他們驗證性的研究結(jié)果發(fā)表在最近的《自然·通信》（Nature Communications），科學(xué)家們使用來自手術(shù)切除胸腺的a患者的干細(xì)胞重建了胸腺?？茖W(xué)家將生物工程編輯后的胸腺移植到小鼠體內(nèi)，該胸腺能支持人類T細(xì)胞的發(fā)育并保障T細(xì)胞的成熟和功能。
雖然此前研究人員已能重建其他的一些器官或器官的一部分，但此次是科學(xué)家首次成功重建一個完整的正常人類胸腺。研究由歐洲研究委員會（European Research Council ，ERC）資助，這不僅為嚴(yán)重免疫缺陷的進(jìn)一步研究奠基，還能促進(jìn)更多新型技術(shù)的發(fā)展，以此培育人工器官。


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克里克研究所上皮干細(xì)胞生物學(xué)與再生醫(yī)學(xué)的研究員、論文的作者Sara Campinoti說：“我們有可能使用人類細(xì)胞來構(gòu)建一個功能正常的胸腺，這一點十分關(guān)鍵，表明有朝一日我們有能力培養(yǎng)出用于移植的胸腺?！?br> 為了重建可移植的胸腺，研究人員收集了來自患者的胸腺組織，并在實驗室用這些捐獻(xiàn)的組織培養(yǎng)出許多含有數(shù)十億細(xì)胞的胸腺上皮細(xì)胞群落和胸腺間質(zhì)細(xì)胞群落。
下一步，研究人員從胸腺中獲得一個結(jié)構(gòu)骨架，借此重新填入已經(jīng)培養(yǎng)好的胸腺細(xì)胞。為此，研究人員Asllan Gjinovci發(fā)明了一個新方法，移除了大鼠胸腺所有的細(xì)胞，只保留結(jié)構(gòu)骨架。由于傳統(tǒng)的方法對胸腺效果不佳，于是他們使用了一種新的微血管手術(shù)方案。
Asllan說：“這一新方法很重要，因為它使我們能從更大的器官（如人類胸腺）獲得骨架，這對該優(yōu)秀技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化非常重要?！?br>

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隨后，研究人員將來自實驗室培養(yǎng)的細(xì)胞群落中的600萬個人類胸腺上皮細(xì)胞和相同數(shù)量的間質(zhì)細(xì)胞注射到胸腺骨架。這些細(xì)胞生長在骨架上，僅僅過了五天，胸腺就生長到胚胎9周時才有的狀態(tài)。
最后，研究團(tuán)隊將這些胸腺移植回小鼠。他們發(fā)現(xiàn)，在超過75%的小鼠上，胸腺都能支持人類淋巴細(xì)胞的發(fā)育。
Roberta Ragazzini作為論文作者之一，補充道：“事實令人非常激動，因為我們能夠成規(guī)模地擴增來自人類捐獻(xiàn)者的胸腺細(xì)胞，產(chǎn)生大的細(xì)胞群落。這有可能通過擴大規(guī)模培育看起來‘合適人類尺寸的’胸腺?！?br> 倫敦大學(xué)學(xué)院的感染與免疫部門的教授、克里克研究中心的團(tuán)隊領(lǐng)導(dǎo)、論文的高級作者Paola Bonfanti說：“除了為失去胸腺的人們提供一個新的胸腺移植來源，我們的研究還有其他一些潛在應(yīng)用價值?！?br> “比如說，盡管胸腺能幫助免疫系統(tǒng)識別自體和異體的成分，但這會對器官移植造成問題，因為會引起免疫系統(tǒng)對移植器官的攻擊?！?br> “我們有可能夠克服這種困難，使用移植器官捐獻(xiàn)者的胸腺細(xì)胞培育出新的胸腺，并在移植器官的同時移植新培養(yǎng)的胸腺。我們對此有信心，因為這有可能避免受體對移植器官的攻擊。盡管背后的研究還為時尚早，但是這是個令人激動的概念，即在移植術(shù)后的余生，患者有可能無需服用免疫抑制劑。”
研究人員目前仍在對胸腺的重建進(jìn)行研究，以便改進(jìn)技術(shù)并擴大規(guī)模。
翻譯 陳振翀
審校 巢栩嘉
引進(jìn)來源：medicalxpress
引進(jìn)鏈接：https://medicalxpress.com/news/2020-12-scientists-functioning-thymus-human-cells.html


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