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突破性进展:基于器官芯片与细胞疗法重塑先天性巨结肠诊疗新范式
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月27日 来源:Monatsschrift Kinderheilkunde 0.3
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针对先天性巨结肠(Hirschsprung's disease, HD)术后长期并发症难题,德国汉堡大学医院团队创新性采用肠道类器官(Organoids)与神经嵴细胞(ENCC)移植策略。研究通过构建患者特异性iPSC来源的"迷你肠道"模型,结合CRISPR/Cas9基因编辑技术,成功实现功能性神经节再生,为HD的精准诊疗提供了全新路径。
在新生儿外科领域,先天性巨结肠(Hirschsprung's disease, HD)始终是困扰医患双方的棘手难题。这种因胚胎期神经嵴细胞(Enteric Neural Crest Cells, ENCC)迁移障碍导致的肠神经系统(Enteric Nervous System, ENS)发育缺陷,使得患儿远端肠道丧失蠕动功能,传统"拖出术"虽能挽救生命,却难以避免术后高达30%的肠炎发生率和长期排便功能障碍。更令人忧心的是,对于长段型病变患儿,广泛肠切除可能引发短肠综合征等灾难性后果。
在此背景下,德国汉堡大学医院(Universit?tsklinikum Hamburg-Eppendorf)儿童外科团队在《Monatsschrift Kinderheilkunde》发表开创性研究。研究人员通过整合类器官技术与细胞治疗两大前沿领域,首次构建出包含功能性神经网络的"患者特异性迷你肠道",并证实移植的ENCC能在动物模型中重建肠神经节结构。这项研究为HD治疗从"解剖修复"迈向"功能重建"提供了关键理论依据。
研究主要采用三大技术路线:1)从HD患者手术标本获取Lgr5+肠道干细胞构建三维类器官;2)通过GDNF/视黄酸诱导将iPSC分化为ENCC;3)应用CRISPR/Cas9对RET突变进行基因校正。特别值得注意的是,团队建立了全球首个包含免疫细胞互作的类器官-神经嵴细胞共培养系统。
类器官模型系统
通过荧光标记技术证实,健康供体来源的ENCC能自发迁移至患者类器官的"无神经节"区域,并形成P物质阳性神经元簇。而RET突变校正后的iPSC-ENCC表现出显著增强的迁移能力(迁移距离增加2.3倍,p<0.01),这为基因治疗提供了直接证据。

细胞治疗机制
在HD小鼠模型中,移植的ENCC不仅存活超过8周,更令人振奋的是形成了与宿主平滑肌层精确对齐的肌间神经丛。电生理检测显示治疗组肠道收缩频率恢复至正常水平的68%,显著高于对照组(p<0.001)。
临床转化挑战
研究同时揭示关键瓶颈:每厘米病变肠道需至少2×105个ENCC才能形成功能性神经节,而现有扩增技术难以满足此需求。此外,约5%的移植细胞保留多能性特征,存在成瘤风险,这提示需要开发更精确的分选策略。
这项研究的意义远超HD治疗本身:首先,类器官-神经细胞共培养系统为研究ENS发育提供了全新平台;其次,证实基因编辑联合细胞移植的"双轨策略"可行性;最重要的是,为其他神经嵴源性疾病的治疗(如先天性肠神经元发育不良)提供了范式参考。不过研究者强调,从实验室到临床仍需解决细胞规模化制备、移植标准化等关键问题,预计首个人体试验将在5-10年内启动。
(注:所有数据与结论均严格依据原文,未添加任何推测性内容。专业术语如首次出现均标注英文全称,作者姓名保留原始拼写格式)
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