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Nature子刊重要成果:组织工程令食管再生
【字体: 大 中 小 】 时间:2014年04月16日 来源:生物通
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科学家们通过组织工程技术,用骨髓干细胞成功构建了天然食管,并将其安全有效的移植到了大鼠体内。研究显示,神经、肌肉、上皮细胞和血管都在移植的食管中得以再生,允许其正常行使功能。这篇文章于四月十五日发表在Nature Communications杂志上。
生物通报道:科学家们通过组织工程技术,用骨髓干细胞成功构建了天然食管,并将其安全有效的移植到了大鼠体内。研究显示,神经、肌肉、上皮细胞和血管都在移植的食管中得以再生,允许其正常行使功能。这篇文章于四月十五日发表在Nature Communications杂志上。
对受损组织或器官进行修复和功能重建,仍然是现代医学面临的一个难题。目前最常用的手段就是组织或器官的移植,不过这种方案存在着供体来源不足、免疫排斥等问题。很久以来人们一直梦想能够像工厂生产机器零件一样,大量生成移植所需的组织或器官,在机体出现问题时进行更换。
组织工程学(tissue engineering)的提出、建立和发展,为实现这一梦想提供了可能。这一技术将生物材料与种子细胞结合起来,通过体外培养构建新的组织和器官,以便替代和修复机体内的受损部分,重建正常的生理功能。(延伸阅读:PNAS:软骨再生获重大突破)
到目前为止,组织工程学技术已经为人们提供了可用于临床的膀胱、气管和血管。不过,生产替代性的食管一直比较困难。为此,瑞典卡罗林斯卡学院的Paolo Macchiarini教授领导研究团队在大鼠模型中展开了研究。
研究人员先取得大鼠的食管,然后将其上的所有细胞去除,只留下支架结构。据介绍,这种支架可以保留食管的机械和化学特性。然后,他们将骨髓细胞种植在支架上。研究显示,这些附着在生物支架上的细胞,能够在三周内表现出器官特异性。
研究人员指出,这种技术生成的食管组织免疫原性低,可将免疫反应和移植排斥的风险最小化,不需要再服用免疫抑制药物。
他们用这些体外培养的食管组织,替代了大鼠体内受损的食管片段。结果所有的大鼠都存活下来,而且两周后再生支架中就出现了上皮细胞、肌肉细胞、血管、神经等主要元件。
“我们相信这一技术有着广阔的应用前景,是组织工程应用于临床的重要进步,”Paolo Macchiarini教授说。
据统计,每年都有大量患者被诊断为食管疾病,例如食管癌、先天畸形或食管受创等等。目前在临床上,医生们常采取的治疗策略是肠代食管或胃代食管,但这种治疗的效果很少能够令人满意。用组织工程生成的器官进行置换,将有望显著提高这些患者的生存率,大大改善他们的生活质量。
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Experimental orthotopic transplantation of a tissue-engineered oesophagus in rats