【新突破】人工胸腺由人类干细胞和生物支架构成,可作移植物造福胸腺疾病患者!

2020
12/15

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Yun / 转化医学网
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长期以来,人们一直对胸腺的生成过程感兴趣,因为胸腺发育或功能的改变会 导致严重的免疫缺陷。 最近有研究人员利用干细胞重建了胸腺,它竟然能支持T淋巴细胞的发育。

胸腺是人体中枢免疫淋巴器官,能产生胸腺素和免疫活性细胞,有防感染、稳定自身免疫监视功能,延缓衰老的作用。此外,胸腺还被喻为人的“寿命时钟”,是人体最早开始衰老的器官。

大多数人的免疫功能在50岁以后逐渐降低,50岁以后胸腺内只有少量胸腺组织,60岁以后胸腺内几无胸腺组织。长期以来,人们一直对胸腺的生成过程感兴趣,因为胸腺发育或功能的改变可导致严重的免疫缺陷。 最近有研究人员利用干细胞重建了胸腺,经过生物工程改造的胸腺能够支持成熟的功能性人类T淋巴细胞的发育。

这项研究由弗朗西斯·克里克研究所和伦敦大学学院的研究人员共同进行的,并于12月11日发表在《Nature Communications 》上,题目为:“Reconstitution of a functional human thymus by postnatal stromal progenitor cells and natural whole-organ scaffolds”。

弗朗西斯·克里克研究所和伦敦大学学院的研究人员利用人类干细胞和生物工程支架,重建了人类胸腺。这使人工胸腺可用作移植物造福患者迈出了一步。

尽管先前已经有研究人员重建了其他器官,但这是科学家首次成功地重建了整个胸腺。这项研究主要由欧洲研究委员会(ERC)资助,不仅为了研究治疗免疫缺陷疾病的方法,也为开发人造器官迈出了重要一步。

为此,研究人员Asllan Gjinovci开发了一种从大鼠胸腺中去除所有细胞仅保留结构支架的新方法。他们必须为此使用新的微血管外科手术方法,因为常规方法对胸腺无效。

然后,研究人员给器官支架注入了多达600万的人胸腺上皮细胞,以及来自实验室生长的菌落间质细胞。然后细胞在支架上生长,仅五天后,胸腺器官就发展到九周大的胎儿相似。

研究人员从患者那里收集了胸腺,并在实验室中,从捐赠组织中将胸腺上皮细胞和胸腺间质细胞培养成数十亿个细胞的菌落。接下来,研究人员获得胸腺的结构支架,他们用自己培养的胸腺细胞重新组装胸腺。最后,研究小组将这些胸腺植入小鼠体内。他们发现,在超过75%的病例中,胸腺能够支持人类淋巴细胞的发育。

该论文的另一位作者Roberta Ragazzini说:“我们可以将从人类供体中提取的胸腺干细胞广泛地扩增成大菌落,以建立胸腺批量重建。”

UCL传染病和免疫学小组负责人Paola Bonfanti说:“除了为胸腺无法工作的患者提供移植来源外,它还有很多潜在应用。例如,由于胸腺帮助免疫系统识别外来物,所以器官移植容易发生排斥反应。接下来,我们可以通过从器官供体的胸腺中提取再生的胸腺来克服这一难题。我们有信心这个方法可以防止人体攻击胸腺移植物。”

研究人员正在继续胸腺的重建工作,以完善和扩大该过程,为胸腺患者带去福音!

参考资料:

【1】https://medicalxpress.com/news/2020-12-scientists-functioning-thymus-human-cells.html

【2】https://www.nature.com/articles/s41467-020-20082-7

本文转自转化医学网,作者Yun


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关键词:
胸腺,研究,人员,器官,患者

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