由橫濱市立大學研究生院醫(yī)學研究科副教授武部貴則和埼玉大學研究生院理工學研究科副教授吉川洋實等人組成的研究團隊近日公布，他們已研究出一種可人工制造立體器官原基(器官芽)的通用培育方法。
該方法可以從肝臟、腎臟、胰臟、肺、心臟等細胞中培育出三維器官原基，將這些器官原基移植后可自動形成機能性組織。因此，研究團隊認為，“該方法不僅作為再生醫(yī)療的技術基礎具有劃時代意義，而且有望應用于新型藥物的開發(fā)”。
研究團隊在此之前已經(jīng)開發(fā)出模擬器官原基在胚胎內(nèi)形成過程的細胞培養(yǎng)操作技術(器官原基法)，通過該方法，在試管內(nèi)可以誘導由人類iPS細胞獲得的立體肝臟原基(肝芽)進行自我組織化，但該機制仍存在諸多不明之處，不能確定其能否適用于其他器官。
為此，研究團隊結合培養(yǎng)操作技術和分子生物學的方法，尋找引起自我組織化的必要條件，他們對不同的細胞組合進行共同培養(yǎng)實驗，之后發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細胞是器官原基自動形成的必要因素，同時還發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基質(zhì)存在最合適的硬度條件。
以該研究結果為基礎，研究團隊在進一步的實驗后發(fā)現(xiàn)，將人類間充質(zhì)干細胞與從老鼠胎兒中分離出的細胞進行共同培養(yǎng)后，除肝臟外，還可以成功制造出胰臟、腎臟、肺、心臟等內(nèi)臟器官的立體原基。此外，在癌細胞的移植中還可以制作出癌的原始組織。
小鼠試驗顯示，用胰腺β細胞制成的胰腺組織對于糖尿病能起到快速降低血糖的作用，而用胎兒腎臟細胞制成的腎組織則自動形成了具有產(chǎn)生尿液功能的腎小球。
研究團隊今后將繼續(xù)進行研究，力求應用人類iPS細胞中制作出其他器官原基，同時為肝芽移植的臨床應用開發(fā)相應技術。
