肝脏是人体中最为复杂和多功能的器官之一,它在维持生命过程中扮演着至关重要的角色。从解毒、蛋白质合成到糖原储存和胆汁分泌,肝脏的功能多样且关键。然而,全球范围内,肝脏疾病,包括乙型和丙型肝炎、酒精性肝病、非酒精性脂肪肝病以及肝硬化等,正威胁着数百万人的健康。这些疾病可能导致肝功能衰竭,严重时需要进行肝移植,但供体器官的严重短缺限制了有效治疗的实施。
随着现代生活方式的改变和全球肥胖率的上升,非酒精性脂肪肝病等代谢性肝病的发病率不断攀升,使得肝脏疾病的负担愈发沉重。此外,病毒性肝炎在全球范围内仍然是一种主要的公共卫生问题,尤其是在资源有限的地区,有效的预防和治疗措施仍然不足。
面对这些挑战,医学研究者和科学家们正在积极探索新的治疗策略,以期改善肝脏疾病的治疗效果和患者的生活质量。其中,诱导多能干细胞(iPSC)技术的出现,为肝脏疾病的治疗提供了新的方向和希望。通过iPSC技术,科学家们能够培育出具有类似肝脏功能的类器官,这些类器官不仅在疾病模型的建立、药物筛选和毒性测试中发挥重要作用,也为肝脏组织的修复和再生提供了可能。随着技术的不断进步,未来肝脏疾病的治疗有望实现从传统的肝移植向细胞治疗和组织工程的转变,从而为患者带来更加个性化和有效的治疗方案。
治疗肝纤维化hiPSC-肝脏类器官新突破
2024年7月24日,来自横滨市立大学和东京大学的科学家们在《Science Translational Medicine》杂志上发表了一篇题为“通过免疫调节,人类诱导多能干细胞-肝脏类器官移植减少纤维化”的研究文章。
在这项研究中,研究团队通过将数百个人类诱导多能干细胞衍生的肝芽(hiPSC-LB)合并,成功构建了较大的肝脏类器官(hiPSC-LO),这些器官适合进行移植。当这些类器官被移植到免疫缺陷的小鼠肝脏中时,它们能够发展成胆管和其他肝组织,并且能够与宿主小鼠的肝脏血管系统形成连接。研究还发现,这些移植的类器官能够通过改变巨噬细胞的极化状态,部分逆转由化学物质引起的肝纤维化。这些发现表明,hiPSC-LO移植可能成为治疗肝纤维化的一种有前景的新方法。
研究团队利用模拟早期肝脏发育的方法,培育出人诱导多能干细胞-肝芽(hiPSC-LB),并在亚急性肝衰竭小鼠模型中验证了其治疗效果,提高了存活率。这显示了胚胎组织移植在成人疾病治疗中的潜力,关键在于胚**官中细胞间的相互作用,这些相互作用激活了细胞分化和血管生成的信号通路。
在胚胎肝脏发育中,造血前体细胞和干细胞迁移至肝脏,与肝祖细胞和间充质细胞相互作用,调节其增殖和分化。例如,Cxcl12在肝母细胞等中的表达促进造血祖细胞的滞留,而抑瘤素M则有助于肝细胞成熟。巨噬细胞在胚胎肝脏中的作用包括形成生态位,促进红细胞分化。巨噬细胞在肝纤维化的发展和恢复中扮演关键角色,通过表达抗炎因子和基质金属蛋白酶(MMPs)来降解胶原纤维,促进肝纤维化的修复。巨噬细胞移植已被尝试用于调节肝纤维化中的炎症反应。巨噬细胞分为促炎的M1型和具有抗炎作用、参与组织修复的M2型。最近的研究通过单细胞RNA测序分析,确定了与纤维化相关的巨噬细胞亚群,但其在肝纤维化中的作用仍有争议。胚胎肝脏中的巨噬细胞表现出M2型特征,暗示胚胎肝脏组织可能通过维持富含M2型巨噬细胞的微环境来发挥免疫调节功能。治疗肝纤维化需确保M2型巨噬细胞的抗炎功能得以保留,以促进组织修复。因此,移植hiPSC-LO可能成为治疗肝纤维化的有效方法,这些类器官可能长期存活并保留胚**官的免疫调节特性。
iPSC类器官技术在肝脏疾病治疗中广泛应用
首次用iPSC培育出功能性人类肝脏
2013年,日本横滨市立大学与美国西奈山医学院科学家合作,利用人类iPSC构建出微小“肝芽”,并生长成微型人类肝脏。这是世界首次报告从iPSC培育出功能性人类器官。
世界首例肝胆胰类器官模型
2019年9月,来自日本和美国的研究团队利用iPSC成功同时培养出肝脏、胆管和胰脏3种互相连接的类器官模型,在全球尚数首次!该研究发表在Nature杂志。这项研究成果将有助于患者特异性的肝病研究、诊断和研究。
人类皮肤细胞诱导iPSC分化人工肝
2020年6月2日,匹兹堡大学医学院的科学家们宣布了一项突破性研究,他们利用人体皮肤细胞制造出诱导多能干细胞(iPSC),并成功培育出具有完整功能的微型肝脏。这些微型肝脏被移植到大鼠体内,并在其中存活了四天。这项研究标志着使用iPSC技术在构建用于肝脏移植的类器官方面取得了显著进展,为实验室培育的类器官作为器官移植的替代来源提供了有力的证据。
hiPSC生成肝胆类器官移植成功
最近,北京中医药大学的研究团队在学术期刊上发表了一篇论文,验证了由人类诱导多能干细胞(hiPSC)分化而来的功能性肝胆类器官(HBO)在治疗晚期肝病中的显著效果。该研究团队开发了一种创新技术,通过向hiPSCs中添加一种特殊配方的胆固醇+MIX(包含胆固醇和其他小分子),使得这些细胞能够在无需外源细胞或基因编辑的情况下分化成功能性的肝胆类器官(HBO)。这一发现为终末期肝病的治疗提供了新的治疗策略。
有需要可以咨询vx:jiuxuya
随着现代生活方式的改变和全球肥胖率的上升,非酒精性脂肪肝病等代谢性肝病的发病率不断攀升,使得肝脏疾病的负担愈发沉重。此外,病毒性肝炎在全球范围内仍然是一种主要的公共卫生问题,尤其是在资源有限的地区,有效的预防和治疗措施仍然不足。
面对这些挑战,医学研究者和科学家们正在积极探索新的治疗策略,以期改善肝脏疾病的治疗效果和患者的生活质量。其中,诱导多能干细胞(iPSC)技术的出现,为肝脏疾病的治疗提供了新的方向和希望。通过iPSC技术,科学家们能够培育出具有类似肝脏功能的类器官,这些类器官不仅在疾病模型的建立、药物筛选和毒性测试中发挥重要作用,也为肝脏组织的修复和再生提供了可能。随着技术的不断进步,未来肝脏疾病的治疗有望实现从传统的肝移植向细胞治疗和组织工程的转变,从而为患者带来更加个性化和有效的治疗方案。
治疗肝纤维化hiPSC-肝脏类器官新突破
2024年7月24日,来自横滨市立大学和东京大学的科学家们在《Science Translational Medicine》杂志上发表了一篇题为“通过免疫调节,人类诱导多能干细胞-肝脏类器官移植减少纤维化”的研究文章。
在这项研究中,研究团队通过将数百个人类诱导多能干细胞衍生的肝芽(hiPSC-LB)合并,成功构建了较大的肝脏类器官(hiPSC-LO),这些器官适合进行移植。当这些类器官被移植到免疫缺陷的小鼠肝脏中时,它们能够发展成胆管和其他肝组织,并且能够与宿主小鼠的肝脏血管系统形成连接。研究还发现,这些移植的类器官能够通过改变巨噬细胞的极化状态,部分逆转由化学物质引起的肝纤维化。这些发现表明,hiPSC-LO移植可能成为治疗肝纤维化的一种有前景的新方法。
研究团队利用模拟早期肝脏发育的方法,培育出人诱导多能干细胞-肝芽(hiPSC-LB),并在亚急性肝衰竭小鼠模型中验证了其治疗效果,提高了存活率。这显示了胚胎组织移植在成人疾病治疗中的潜力,关键在于胚**官中细胞间的相互作用,这些相互作用激活了细胞分化和血管生成的信号通路。
在胚胎肝脏发育中,造血前体细胞和干细胞迁移至肝脏,与肝祖细胞和间充质细胞相互作用,调节其增殖和分化。例如,Cxcl12在肝母细胞等中的表达促进造血祖细胞的滞留,而抑瘤素M则有助于肝细胞成熟。巨噬细胞在胚胎肝脏中的作用包括形成生态位,促进红细胞分化。巨噬细胞在肝纤维化的发展和恢复中扮演关键角色,通过表达抗炎因子和基质金属蛋白酶(MMPs)来降解胶原纤维,促进肝纤维化的修复。巨噬细胞移植已被尝试用于调节肝纤维化中的炎症反应。巨噬细胞分为促炎的M1型和具有抗炎作用、参与组织修复的M2型。最近的研究通过单细胞RNA测序分析,确定了与纤维化相关的巨噬细胞亚群,但其在肝纤维化中的作用仍有争议。胚胎肝脏中的巨噬细胞表现出M2型特征,暗示胚胎肝脏组织可能通过维持富含M2型巨噬细胞的微环境来发挥免疫调节功能。治疗肝纤维化需确保M2型巨噬细胞的抗炎功能得以保留,以促进组织修复。因此,移植hiPSC-LO可能成为治疗肝纤维化的有效方法,这些类器官可能长期存活并保留胚**官的免疫调节特性。
iPSC类器官技术在肝脏疾病治疗中广泛应用
首次用iPSC培育出功能性人类肝脏
2013年,日本横滨市立大学与美国西奈山医学院科学家合作,利用人类iPSC构建出微小“肝芽”,并生长成微型人类肝脏。这是世界首次报告从iPSC培育出功能性人类器官。
世界首例肝胆胰类器官模型
2019年9月,来自日本和美国的研究团队利用iPSC成功同时培养出肝脏、胆管和胰脏3种互相连接的类器官模型,在全球尚数首次!该研究发表在Nature杂志。这项研究成果将有助于患者特异性的肝病研究、诊断和研究。
人类皮肤细胞诱导iPSC分化人工肝
2020年6月2日,匹兹堡大学医学院的科学家们宣布了一项突破性研究,他们利用人体皮肤细胞制造出诱导多能干细胞(iPSC),并成功培育出具有完整功能的微型肝脏。这些微型肝脏被移植到大鼠体内,并在其中存活了四天。这项研究标志着使用iPSC技术在构建用于肝脏移植的类器官方面取得了显著进展,为实验室培育的类器官作为器官移植的替代来源提供了有力的证据。
hiPSC生成肝胆类器官移植成功
最近,北京中医药大学的研究团队在学术期刊上发表了一篇论文,验证了由人类诱导多能干细胞(hiPSC)分化而来的功能性肝胆类器官(HBO)在治疗晚期肝病中的显著效果。该研究团队开发了一种创新技术,通过向hiPSCs中添加一种特殊配方的胆固醇+MIX(包含胆固醇和其他小分子),使得这些细胞能够在无需外源细胞或基因编辑的情况下分化成功能性的肝胆类器官(HBO)。这一发现为终末期肝病的治疗提供了新的治疗策略。
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