由橫濱市立大學(xué)研究生院醫(yī)學(xué)研究科副教授武部貴則和埼玉大學(xué)研究生院理工學(xué)研究科副教授吉川洋實(shí)等人組成的研究團(tuán)隊(duì)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(xì)胞中培育出三維器官原基，將這些器官原基移植后可自動(dòng)形成機(jī)能性組織。因此，研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，“該方法不僅作為再生醫(yī)療的技術(shù)基礎(chǔ)具有劃時(shí)代意義，而且有望應(yīng)用于新型藥物的開(kāi)發(fā)”。
研究團(tuán)隊(duì)在此之前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出模擬器官原基在胚胎內(nèi)形成過(guò)程的細(xì)胞培養(yǎng)操作技術(shù)(器官原基法)，通過(guò)該方法，在試管內(nèi)可以誘導(dǎo)由人類iPS細(xì)胞獲得的立體肝臟原基(肝芽)進(jìn)行自我組織化，但該機(jī)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(tuán)隊(duì)結(jié)合培養(yǎng)操作技術(shù)和分子生物學(xué)的方法，尋找引起自我組織化的必要條件，他們對(duì)不同的細(xì)胞組合進(jìn)行共同培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，之后發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細(xì)胞是器官原基自動(dòng)形成的必要因素，同時(shí)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(jié)果為基礎(chǔ)，研究團(tuán)隊(duì)在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，將人類間充質(zhì)干細(xì)胞與從老鼠胎兒中分離出的細(xì)胞進(jìn)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(xì)胞的移植中還可以制作出癌的原始組織。
小鼠試驗(yàn)顯示，用胰腺β細(xì)胞制成的胰腺組織對(duì)于糖尿病能起到快速降低血糖的作用，而用胎兒腎臟細(xì)胞制成的腎組織則自動(dòng)形成了具有產(chǎn)生尿液功能的腎小球。
研究團(tuán)隊(duì)今后將繼續(xù)進(jìn)行研究，力求應(yīng)用人類iPS細(xì)胞中制作出其他器官原基，同時(shí)為肝芽移植的臨床應(yīng)用開(kāi)發(fā)相應(yīng)技術(shù)。
