讓脾「長成」肝,替代方案解決器官移植供體難

2020-11-30 新華日報

器官移植治療的供體器官短缺問題是一個全球性的挑戰。我國每年有30萬人等待器官移植，在世界範圍內，近千萬人在等待中企盼新生的希望。南京大學生命科學學院、醫藥生物技術國家重點實驗室張峻峰教授、董磊教授與澳門大學王春明教授聯合研究團隊嘗試用一種器官向另一種器官「轉化」的技術策略，在體內將脾臟轉化為有功能的肝臟，這項突破性的研究成果近日發表在《科學進展》上。

從器官移植到器官再造，這個想法其實從上個世紀80年代末的組織工程技術就開始萌芽。論文通訊作者、南大生命科學學院教授董磊說，組織工程技術是試圖在體外「培養」一個新器官，「通俗地說，現有的組織工程技術，一般是在支架材料上種上種子細胞，再給予特定的培養條件，讓種子細胞在體外發育成一個有功能的組織或器官，再移植入病人體內發揮功能。」但至今為止，這種技術在再生結構複雜的大型器官方面始終未能獲得實質性突破。

在此項最新研究中，科學家另闢蹊徑，突破了組織工程的常規路徑，在活體動物體內對現有的器官脾臟進行改造。經過改造後，脾臟轉變成了一個具備基本肝臟功能的新器官。

這一改造過程中，研究者很重要的一個工作是將脾臟原有的結構、尤其是細胞外基質進行了大幅度的「改造」。「淋巴細胞和肝細胞是截然不同的兩類細胞，對生長環境中的細胞外基質的組分和濃度要求存在很大差異。在天然情況下，肝細胞基本無法在脾臟中生長，在脾臟中直接植入肝細胞，肝細胞會跑掉。」董磊告訴記者，團隊首先發展了一個很有趣的小手術，可以將小鼠脾臟從深腹部移位到皮下，這為後續的脾臟改造和觀察提供了很大的便利。接下來，研究人員通過對脾臟反覆注射活性生物製劑，改變了脾臟的基質環境，最終，通過注射不同來源的肝細胞，實現了脾臟向肝臟的「轉化」。研究小組發現，轉化後的「類肝脾臟」這一全新的器官在小鼠體內發揮著肝臟的基本功能，甚至能夠支持90%的原始肝臟被切除後的小鼠實現100%存活。

在現有的器官中，為何會選中脾臟作為轉化對象？董磊告訴記者，對於人體來說，脾臟相對來說並沒有那麼重要。脾臟的主要功能，例如淋巴器官的功能和血液過濾的功能很大程度上可以被淋巴結和肝腎代償。「流行病學調查結果顯示，脾臟受損摘除後，絕大部分人的健康情況和壽命保持正常。」

此外，在活體內進行現有器官向肝臟的改造，器官在循環系統的位置和器官自身的大小至關重要。「脾臟和肝臟的循環系統有一部分是共享的，這一點在轉化後的脾臟發揮正常肝臟功能過程中非常關鍵，同時其體積和輸送的組織結構，也讓脾臟能夠支持足夠多數量的肝細胞存活生長和發揮功能。」

這項研究發表後，迅速引起了國內外的廣泛關注。很多人非常感興趣的是，人體在胚胎時期，是由完全相同細胞分化後形成組織，再由組織進一步形成器官。這項研究讓我們不禁暢想，未來我們有沒有可能更多看到組織或器官轉化的可能性？對此，董磊表示，團隊目前還在進行進一步的研究，「比如我們正在嘗試不用移植其他個體的肝細胞，而是直接用脾臟自身的細胞，通過重新『編程』的方法，讓它『變身』為肝細胞來正常『工作』。」 本報記者 楊頻萍

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