發布日期：2018-05-15

　　隨著最近胰島組織移植的成功，利用組織移植治療器官功能失常的策略正在得到越來越多的關注。而且，在基于干細胞的組織工程學方面的創新進一步顯示出這一策略的巨大醫療潛力。但是，臨床上使用組織移植療法能否成功的關鍵，在于移植到宿主體內的組織能否及時發育出血管網絡并且整合到宿主體內。日前，日本橫濱市立大學（Yokohama City University， YCU）的研究人員開發出一種稱為“自我凝結”（self-condensation）的生物工程培養方法，讓不同組織碎片中的細胞自動凝結生成具備血循環系統的組織。這項研究發表在最新一期的《Cell Reports》上。

▲圖片來源：123RF

　　對于1型糖尿病患者來說，由于分泌胰島素的胰島受到損傷，他們需要終身接受胰島素治療來控制病情，不能及時接受胰島素注射可能危及他們的生命。因此，開發出一種長期有效的治療方式將會造福全球上百萬兒童和成年患者。

　　人體胰島組織已經被用來移植到糖尿病患者體內作為治療方法，但是移植組織成功整合進宿主體內的比例較低，因為胰島組織在移植手術前接受的處理過程將胰島的血管系統剝離，導致它們供血不足，因而無法發揮出最大療效。

　　“我們需要一種方法能夠讓移植體及時發育出血管系統，”文章的資深作者之一，YCU的谷口英樹（Hideki Taniguchi）博士說。

　　在這項研究中，研究人員將捐獻的人體器官或小鼠器官解離成小的組織碎片，然后將它們與間充質干細胞（mesenchymal stem cells, MSNs）和人臍靜脈血管內皮細胞（human umbilical vascular endothelial cells, HUVECs）混合在一起。這兩種胚胎期祖細胞有支持身體和器官形成的功能。將這些組織碎片和細胞在培養皿中混合在一起，然后等待它們自我組裝凝結成一塊組織。研究結果表明，胰島組織碎片與MSNs和HUVECs一起能夠自我組裝生成胰島組織，并且在組織中生成血管系統。

▲該圖顯示，由研究人員生物工程化并移植入小鼠的血管化胰島（綠色區域）。

生物工程胰島具有血管網絡（顯示為紅色）并分泌激素如胰島素，在移植后7天顯示。

（圖片來源：Cincinnati Children's Hospital）

　　當這些利用組織工程生成的胰島被移植到模擬人類1型糖尿病的小鼠模型體內后，它們能夠像小鼠內分泌系統的一部分一樣行使分泌胰島素和調控血糖的功能。研究結果表明，這種移植組織不但在移植手術后整合到小鼠體內的比例顯著增加，而且能夠成功消除小鼠的疾病癥狀。

　　“每年有7萬9千名新1型糖尿病患者出現，這一手段可以成為治愈他們的主要策略，”這項研究的負責人、YCU的Takanori Takebe教授說。

　　Takanori Takebe教授的團隊過去的研究已經表明，使用誘導多能干細胞（induced pluripotent stem cell）和MSNs、HUVECs結合能夠生成具備血管系統的類器官組織。這項研究進一步擴展了培養生成類器官的細胞來源。

　　我們期待這一研究成果也能適合人體，盡快為糖尿病患者帶來福音。

　　參考資料：

　　[1] Tissue-engineered human pancreatic cells successfully treat diabetic mice

　　[2] Self-Condensation Culture Enables Vascularization of Tissue Fragments for Efficient Therapeutic Transplantation

來源：藥明康德