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干细胞移植在小鼠胚胎中生长出功能齐全的肺

日期: 2019-11-14
浏览次数: 479

       肺是人体重要的功能器官,其蜂窝的多样性和复杂的多维机构是维持生命气体必不可少的功能基础。虽然当前的再生肺研究一直在尝试复制这些功能,但研究人员仍然无法产生能够维持动物模型存活的功能齐全的肺器官。


       近日,来自哥伦比亚大学的研究人员发表了一项新的研究,他们发现使用移植的干细胞在小鼠胚胎中能够生长出功能齐全的肺。这一技术发现有可能为需要移植的患者在动物中生长人肺并研究新的肺部治疗方法提供助力。相关研究结果于11月7日发表在《nature medicine》杂志上。


干细胞移植在小鼠胚胎中生长出功能齐全的肺

挽救的肺部的显微镜图像,供体细胞因绿色荧光蛋白的存在而发光。

图片来源:哥伦比亚大学欧文医疗中心


       在这项研究中,研究人员第一个挑战是创造组织培养条件,使供体干细胞能够增殖并维持其转化为许多不同细胞类型的能力。研究人员将这些干细胞植入两种类型的工程小鼠胚胎中。一种类型缺乏发育成成熟肺细胞的干细胞,而另一种则不能产生足够的细胞来构成肺。该程序产生了一个“嵌合”胚胎,它是供体和宿主细胞的混合物。


       植入的干细胞在宿主细胞中的竞争能力超过了胚胎中存在的促进生长的分子,从而导致了功能性肺的形成,使小鼠能够很好地生活到成年。各种肺功能测试证实,“嵌合”肺的运作与正常小鼠的肺一样,没有排斥迹象。


       该研究通过条件性胚泡互补(CBC)方法在小鼠中成功生成功能性肺,该方法可腾空嵌合宿主中的特定位点,并允许供体小鼠多能干细胞(PSC)引发器官发生。


       这一研究结果表明,未来很有可能开发出新的策略在动物体内生长出人肺,来作为移植供体肺的替代方法,并找到基于细胞的治疗干预方式。



资讯出处:

[1]Munemasa Mori,Kazuhiro Furuhashi,et al.Generation of functional lungs via conditional blastocyst complementation using pluripotent stem cells[J].nature medicine,2019,(11).

[2]Columbia University Irving Medical Center.Stem cell transplants used to grow fully functional lungs in mice[N].Medical press,2019-11-07.


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