浙江在線06月18日訊國際相關研究領域曾普遍認為,腎臟無法再生,而腎病發展的不可逆性一直困擾著全球的科研人員。近日,溫州醫科大學的一項「腎臟再生」研究成果,成功地在大白鼠身上取得突破,挑戰了這一不可能完成的任務。
研究人員為切除了三分之一腎臟的大白鼠,縫上一個「去細胞支架」,兩個月後,這個「支架」內神奇地培育出了新細胞,成功誘導了大白鼠的腎臟再生。
昨天,記者從溫州醫科大學獲悉,該大學科研人員已經將這個大白鼠的研究成果,寫成名為《去細胞支架誘導腎臟再生》的論文,並發表在全球生物材料領域頂尖雜誌《Biomaterials》上。雖然目前的「腎臟」還只是在大白鼠腎基礎上構建的,但這依然向成功在實驗室裡生成適用於人類的人造腎臟邁出了第一步,有望為廣大腎病患者帶來福音。
研究靈感
來得非常偶然
這項研究的負責人是溫州醫科大學生物支架移植與免疫研究所執行所長梅勁。他今年41歲,是該校主講解剖學的副教授。
梅勁介紹,開展這項研究,非常偶然。2008年,他瀏覽一本專業雜誌時,偶然看到一篇文章,講述的是把大白鼠的心臟細胞在體外進行培養,最後把培養好了的帶著支架的細胞放到體內。後來他就思忖著,能不能把「去細胞支架」直接放到大白鼠體內?由於和心臟一樣,腎臟也被普遍認為不能再生,對研究而言比較有挑戰性。而切除1/3腎臟不會導致實驗動物死亡,所以選擇用腎臟進行實驗。這一大膽的嘗試於2010年開始進行。
什麼是「去細胞支架」?打個簡單的比方,細胞和支架的關係,相當於人和房子的關係——「去細胞支架」就是把大白鼠「器官」支架原有的「細胞」去掉,只留下「支架」(相當於房子)備用。
白鼠腎臟縫上「支架」
兩個月後再生
梅勁說,在進行「去細胞支架誘導腎臟再生」的過程中,要先把第一隻大白鼠原有的「細胞」全部去除,只留下「支架」備用,這個「支架」裡各種紋理(就相當於房子裡的房梁、床等)都在,然後植入實驗的第二隻大白鼠。
在進行實驗時,將第二隻大白鼠的其中一個腎臟切掉三分之一,再把前期已經成功去掉細胞的「支架」,和第二隻大白鼠剩餘的三分之二腎臟嚴密縫合。
在隨後進行的實驗觀察過程中,研究人員需要再拿一隻直接切掉三分之一腎臟的大白鼠進行比較。據介紹,剛開始時,安了「支架」的大白鼠腎功能有所下降,但隨著時間的推移,腎功能逐漸增強,到兩個月左右,就能恢復到一個理想的狀態;而直接切掉三分之一腎臟的大白鼠,腎功能下降之後則始終保持同一狀態,不再增強。
梅勁解釋,兩個月內,安了「支架」的大白鼠的腎臟,其實一直在發生著變化:剩下的三分之二腎臟中的幹細胞,不斷進入「支架」內,充實著「支架」,成為新的細胞,最後填滿了腎臟支架的所有空間,實現腎臟的再生。
下一步或將挑戰
再生「狗腎臟」
梅勁表示,該研究成果受到浙江省自然科學基金委資助,標誌著溫州醫科大學的「去細胞生物支架」研究團隊在相關研究領域獲得了重大突破,未來將為腎病患者的臨床治療和科學研究開闢一條重要道路。
腎臟是人體的重要排洩器官。目前全球需要腎器官移植的患者有很多。對於一些腎病患者來說,有時候進行腎移植是唯一可行的治療選擇,但是可以用來移植的器官實在太少,而且一些人進行了腎移植手術後,會有排異反應。梅勁說,如果能在動物身上獲得腎臟並進行移植,成本就會低得多。目前該團隊已在大白鼠身上試驗成功。由於「支架」可以在零下80℃的冰箱保存一年,這意味著不但可以批量再造「支架」,而且可以隨用隨取。
不過,在用於人體之前,還需要大量的進一步研究。如果條件允許,接下來,該團隊打算對狗或其他大型動物的腎臟進行再生實驗,看能否複製大白鼠實驗的成功。雖然實驗還不能保證可培育出人工腎臟,但研究人員認為,這足以證明人類朝著製造可用人工腎臟的方向邁出一大步。
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腎臟「不可再生」
我國慢性腎臟病形勢嚴峻,據初步調查,40歲以上人群慢性腎臟病患病率達8%~9%。據統計,我國腎病患者高達1.2億人。國際相關研究領域曾普遍認為,除斑馬魚外的脊椎動物,無法實現體內腎臟再生。
每個腎臟由100多萬個腎單位組成,同時,腎單位不像肝細胞可以再生,肝功能不良通過保肝治療可以恢復,但腎單位損壞一個少一個,一旦失去代償能力,就會「回天無力」。而且,腎臟病往往病情隱匿,平時甚至無明顯不適,有些人出現症狀時腎功能損害已經進展到尿毒症,只好終生依賴腎替代治療——血透、腹透或腎移植,後果嚴重,費用高昂。