英科学家实现活体器官再生

【资料简介】

导读：爱丁堡大学的科学家们成功地再生了活体器官——小鼠的胸腺。这为免疫系统疾病的新疗法带来了福音。免疫系统受损的患者和由于先天因素而影响胸腺发育的患者，将有望提升免疫能力。

来自爱丁堡大学的科学团队成功地再生了一个活体器官。他们重建了胸腺，一个位于心脏旁边的，生成重要免疫细胞的器官。

免疫修复

胸腺是人体重要的中枢淋巴器官，是T淋巴细胞分化发育的场所，胸腺中T细胞的分化、发育和T细胞受体的重排都是由众多的信号分子所调控。

胸腺的成功重建为新的治疗方法铺平了前进道路，新疗法可以修复受损的免疫系统，也能帮助由于先天因素而影响胸腺发育的人们。

科学家们重新激活一种本能机制来恢复年老小鼠的胸腺，这种机制会随着年龄的增长机制而关闭。治疗结束后，科学家们发现再生的器官的结构与年轻小鼠的相似。

功能恢复

小鼠的胸腺的功能恢复了，而且开始产生更多的T淋巴细胞，这对抵抗感染很重要。但是，科学家们尚不清楚这样是否提高了小鼠的免疫能力。

这项研究是由英国医学研究理事会（Medical Research Council Centre for Regenerative Medicine ，MRCCRM）的研究人员主导。

研究人员定位一种胸腺细胞产生的蛋白质，叫做FoxN1，用于控制重要基因的开启。通过增加FoxN1的水平，指导干细胞重建器官。

大量研究表明，Wnt信号通路可以调控造血干细胞和胸腺细胞前体祖细胞的分化，影响胸腺基质细胞的形态、功能和后续T细胞的发育成熟。FoxN1基因是Wnt信号通路的一个靶基因，Wnt信号通路上调FoxN1的基因表达。FoxN1基因不但影响胸腺的早期发育，而且还参与胸腺增龄性萎缩。功能性缺失FoxN1会导致胸腺上皮的形态异常，同时丧失吸引淋巴前体祖细胞到达胸腺原基的能力。

“我们的研究结果表明，通过相同的通路，可以改善老年患者或免疫系统受抑制的患者的胸腺功能，提高免疫力。然而，在进行人体测试之前，我们需要开展更多的工作，以确保可以严格地控制流程，”MRC再生医学中心的教授，克莱尔·布莱克本（Clare Blackburn）说。

治疗的希望

胸腺会随着年龄的增长而退化，这就是为什么年纪大的人往往更容易得流感的原因。

迪格奥尔格综合征（DiGeorge syndrome）即先天性无胸腺或发育不全健康。属于原发性细胞免疫缺陷病。由于胚胎期第三、第四咽囊发育障碍，使胸腺和甲状旁腺缺如或发育不全而引起先天性异常。异常的产生可能与子宫内一种变异所致。患儿常伴其他先天性畸形，本综合征是多基因遗传性疾病，但染色体22q11区域缺失是主要原因。本次发现也为迪格奥尔格综合征（DiGeorge syndrome）患者带来福音。

“再生医学的重要目标之一，是利用人体自身的修复机制，且采用用可控的方式来操纵它去治疗疾病。这个有趣的研究表明，哺乳动物的器官再生可以通过单个蛋白的操纵来处理，这可能会对再生生物学的其他领域产生广泛的影响。”MRC再生医学主管Dr Rob Buckle说。

 

    科技日报讯 （记者刘霞）英国研究人员通过操控单个蛋白，实现了年老实验鼠的胸腺再造，这是科学家们成功实现哺乳动物活体器官的再生。结果表明，再生器官与年轻老鼠体内的器官拥有同样结构。研究人员在4月9日出版的《发育》杂志上指出，研究有望为免疫系统受损和胸腺发育相关的遗传病患者提供新疗法。

    胸腺位于心脏附近，能够产生重要的免疫细胞，但也会随年龄增大而衰退，这也是为什么年龄越大的人越容易患流感的原因。新研究中，爱丁堡大学医学研究理事会再生医学中心的研究人员靶向了实验鼠体内一个由胸腺细胞产生的蛋白FOXN1。这种蛋白有助于控制重要的细胞如何打开，通过增加FOXN1的浓度，指导这种类似干细胞的细胞重建了胸腺。

    研究表明，再生器官功能再次恢复，老鼠开始制造更多的名为T细胞的白血细胞。这些细胞在对抗感染方面至关重要。不过，科学家们现在还不清楚，老鼠的免疫系统是否获得了改善。

    该研究、组织干细胞生物学教授克莱尔·布莱克4月9日对每日科学网表示：“我们的研究结论表明，靶向人体内同样的通路或许也能改善胸腺的功能，因此，有望提高老年病人或免疫系统受到抑制的病人的免疫能力。不过，在人体上进行同样实验前，我们还需要进行更多的研究，确保能对这一过程进行严格控制。”

    研究人员指出，新发现或许也为治疗迪乔治综合征提供了希望。这是一种在新生儿中发病率为1/4000的先天性心脏缺损疾病，会导致胸腺无法正常发育，伴有甲状旁腺功能减退、免疫功能低下和学习障碍等症状。

    医学研究理事会再生医学中心的负责人鲍勃·巴克尔说：“再生的一个重要目标，是利用人体自身修复机制并采用可控的方式对这些机制进行操控，从而治疗疾病。研究表明，可通过单个蛋白让哺乳动物的器官再生，这一发现有望让再生医学受益。”

    总编辑圈点     所有哺乳动物几乎都能通过再生重新修复身体的破损部位，如肝脏等。再生医学研究的便是如何激活或诱发生物体的再生机制，实现安全可控的器官再生。但现在利用干细胞进行再生时经常出现错误，导致出现癌变等后果。如果能弄清楚组织再生时都发生了什么，我们就能构想出安全取代人类由外伤或疾病导致受损的器官、组织和细胞的方法。与研究结构简单的涡虫相比，本研究实现了哺乳动物的活体器官再生，让我们距离成果应用又近了一步。