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人类的肺首次在实验室中成功生长

健康 89xy 1周前 (11-17) 10次浏览

位于加尔维斯顿的德克萨斯大学医学分校的科学家们利用已故儿童肺部的成分,在实验室成功培育出了人类的肺部。

干细胞专家多年来一直致力于生长肺组织,但肺是一个复杂的器官,比再生其他器官组织(如人类皮肤)带来更多问题。

德克萨斯大学医学分校(UTMB)在2010年首次宣布了他们的肺部生长解决方案。

“就不同的细胞类型而言,肺可能是所有器官中最复杂的——入口附近的细胞与肺深处的细胞非常不同,”UTMB研究人员华金·科尔蒂拉博士当时说。

“人们问我们为什么要做肺部,因为这太难了。但是潜力那么大,技术在这里。这需要时间,但我认为我们将创建一个有效的系统。”

“如果我们能为人们制造一个好的肺,我们也能为损伤制造一个好的模型,”研究员琼·尼科尔斯博士建议道,并补充道:

“我们可以创造一个纤维化的肺,或者肺气肿的肺,并评估这些肺发生了什么,细胞在做什么,干细胞或其他疗法的效果如何。我们可以看到肺炎会发生什么,或者当你得了出血热、肺结核或汉坦病毒时会发生什么——所有这些病原体都以肺部为目标,并对肺部造成损害。”

2010年的研究包括通过反复冻融破坏大鼠肺细胞,然后用小鼠胚胎干细胞“重新播种”肺。

在对猪肺进行类似但更大规模的实验后,研究人员现在将同样的再生工程原理应用于人类肺。

人类的肺是在一个“鱼缸”里用死去孩子的细胞培育的

研究人员从两名因外伤(最有可能是车祸)死亡的儿童身上取肺,将其中一个肺剥离成一个只有胶原蛋白和弹性蛋白的裸露“骨骼”,胶原蛋白和弹性蛋白是结缔组织中的主要蛋白质。

人类的肺首次在实验室中成功生长

在Pinterest上分享实验室培养的肺在重新接种细胞前后。图片来源:UTMB

使用这个被剥离下来的肺作为“支架”,然后他们从另一个肺中获取细胞,并将其应用到支架上。

这个肺结构然后被放置在一个装满营养液的房间里,尼科尔斯称之为“类似于库尔-艾得”

经过4周的浸泡,研究小组从液体中提取了一个完整的人肺——“只是更小、更软、密度更小。”该团队随后使用第二套肺成功复制了这一过程。

UTMB的迈克尔·里德尔博士被认为是加速肺部生长过程的功臣,他是通过用日常家庭家具临时制作新设备做到这一点的。

尼科尔斯博士说:“他回家后,实际上是用他去宠物店买的鱼缸建造的——我不是在开玩笑。”。

实验室培养的肺可以用于移植吗?

肺移植通常是无法治愈的肺部疾病(如囊性纤维化和慢性阻塞性肺病)的唯一治疗方法。但成功的肺移植很少,因为找到匹配的捐赠者非常困难——许多患者在等待移植的过程中死亡。

尼科尔斯说,UTMB的工作代表了再生工程的一个里程碑,但实验室工程肺用于移植的现实可能至少还需要12年。这项研究的下一阶段将测试猪的实验室肺。

尽管这项研究的科幻性质听起来不可思议,但UTMB不愿公布他们的结果。的确,这个团队在一年前培育了肺,但这个故事刚刚被媒体报道。

“我们花了一年时间向自己证明我们确实做得很好。尼科尔斯博士说:“在你向自己证明我们真的做了一些了不起的事情之前,你不会马上跑出去告诉世界你有什么了不起的事情。


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