英科學家實現活體器官再生

【資料簡介】

導讀：愛丁堡大學的科學家們成功地再生了活體器官——小鼠的胸腺。這為免疫系統疾病的新療法帶來了福音。免疫系統受損的患者和由于先天因素而影響胸腺發育的患者，將有望提升免疫能力。

來自愛丁堡大學的科學團隊成功地再生了一個活體器官。他們重建了胸腺，一個位于心臟旁邊的，生成重要免疫細胞的器官。

免疫修復

胸腺是人體重要的中樞淋巴器官，是T淋巴細胞分化發育的場所，胸腺中T細胞的分化、發育和T細胞受體的重排都是由眾多的信號分子所調控。

胸腺的成功重建為新的治療方法鋪平了前進道路，新療法可以修復受損的免疫系統，也能幫助由于先天因素而影響胸腺發育的人們。

科學家們重新激活一種本能機制來恢復年老小鼠的胸腺，這種機制會隨著年齡的增長機制而關閉。治療結束后，科學家們發現再生的器官的結構與年輕小鼠的相似。

功能恢復

小鼠的胸腺的功能恢復了，而且開始產生更多的T淋巴細胞，這對抵抗感染很重要。但是，科學家們尚不清楚這樣是否提高了小鼠的免疫能力。

這項研究是由英國醫學研究理事會（Medical Research Council Centre for Regenerative Medicine ，MRCCRM）的研究人員主導。

研究人員定位一種胸腺細胞產生的蛋白質，叫做FoxN1，用于控制重要基因的開啟。通過增加FoxN1的水平，指導干細胞重建器官。

大量研究表明，Wnt信號通路可以調控造血干細胞和胸腺細胞前體祖細胞的分化，影響胸腺基質細胞的形態、功能和后續T細胞的發育成熟。FoxN1基因是Wnt信號通路的一個靶基因，Wnt信號通路上調FoxN1的基因表達。FoxN1基因不但影響胸腺的早期發育，而且還參與胸腺增齡性萎縮。功能性缺失FoxN1會導致胸腺上皮的形態異常，同時喪失吸引淋巴前體祖細胞到達胸腺原基的能力。

“我們的研究結果表明，通過相同的通路，可以改善老年患者或免疫系統受抑制的患者的胸腺功能，提高免疫力。然而，在進行人體測試之前，我們需要開展更多的工作，以確保可以嚴格地控制流程，”MRC再生醫學中心的教授，克萊爾·布萊克本（Clare Blackburn）說。

治療的希望

胸腺會隨著年齡的增長而退化，這就是為什么年紀大的人往往更容易得流感的原因。

迪格奧爾格綜合征（DiGeorge syndrome）即先天性無胸腺或發育不全健康。屬于原發性細胞免疫缺陷病。由于胚胎期第三、第四咽囊發育障礙，使胸腺和甲狀旁腺缺如或發育不全而引起先天性異常。異常的產生可能與子宮內一種變異所致。患兒常伴其他先天性畸形，本綜合征是多基因遺傳性疾病，但染色體22q11區域缺失是主要原因。本次發現也為迪格奧爾格綜合征（DiGeorge syndrome）患者帶來福音。

“再生醫學的重要目標之一，是利用人體自身的修復機制，且采用用可控的方式來操縱它去治療疾病。這個有趣的研究表明，哺乳動物的器官再生可以通過單個蛋白的操縱來處理，這可能會對再生生物學的其他領域產生廣泛的影響。”MRC再生醫學主管Dr Rob Buckle說。

 

    科技日報訊 （記者劉霞）英國研究人員通過操控單個蛋白，實現了年老實驗鼠的胸腺再造，這是科學家們成功實現哺乳動物活體器官的再生。結果表明，再生器官與年輕老鼠體內的器官擁有同樣結構。研究人員在4月9日出版的《發育》雜志上指出，研究有望為免疫系統受損和胸腺發育相關的遺傳病患者提供新療法。

    胸腺位于心臟附近，能夠產生重要的免疫細胞，但也會隨年齡增大而衰退，這也是為什么年齡越大的人越容易患流感的原因。新研究中，愛丁堡大學醫學研究理事會再生醫學中心的研究人員靶向了實驗鼠體內一個由胸腺細胞產生的蛋白FOXN1。這種蛋白有助于控制重要的細胞如何打開，通過增加FOXN1的濃度，指導這種類似干細胞的細胞重建了胸腺。

    研究表明，再生器官功能再次恢復，老鼠開始制造更多的名為T細胞的白血細胞。這些細胞在對抗感染方面至關重要。不過，科學家們現在還不清楚，老鼠的免疫系統是否獲得了改善。

    該研究、組織干細胞生物學教授克萊爾·布萊克4月9日對每日科學網表示：“我們的研究結論表明，靶向人體內同樣的通路或許也能改善胸腺的功能，因此，有望提高老年病人或免疫系統受到抑制的病人的免疫能力。不過，在人體上進行同樣實驗前，我們還需要進行更多的研究，確保能對這一過程進行嚴格控制。”

    研究人員指出，新發現或許也為治療迪喬治綜合征提供了希望。這是一種在新生兒中發病率為1/4000的先天性心臟缺損疾病，會導致胸腺無法正常發育，伴有甲狀旁腺功能減退、免疫功能低下和學習障礙等癥狀。

    醫學研究理事會再生醫學中心的負責人鮑勃·巴克爾說：“再生的一個重要目標，是利用人體自身修復機制并采用可控的方式對這些機制進行操控，從而治療疾病。研究表明，可通過單個蛋白讓哺乳動物的器官再生，這一發現有望讓再生醫學受益。”

    總編輯圈點     所有哺乳動物幾乎都能通過再生重新修復身體的破損部位，如肝臟等。再生醫學研究的便是如何激活或誘發生物體的再生機制，實現安全可控的器官再生。但現在利用干細胞進行再生時經常出現錯誤，導致出現癌變等后果。如果能弄清楚組織再生時都發生了什么，我們就能構想出安全取代人類由外傷或疾病導致受損的器官、組織和細胞的方法。與研究結構簡單的渦蟲相比，本研究實現了哺乳動物的活體器官再生，讓我們距離成果應用又近了一步。