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功能性人体肝细胞可在体外培养增殖

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-12-08  浏览次数:80
核心提示:《自然生物技术》杂志上的一项新研究,由耶路撒冷希伯来大学带领的一个国际研究小组描述了一项新技术,可以在实验室中培养人体肝
 《自然生物技术》杂志上的一项新研究,由耶路撒冷希伯来大学带领的一个国际研究小组描述了一项新技术,可以在实验室中培养人体肝细胞。这一突破性的发展有助于推动各种肝脏相关研究和应用的发展,从研究药物毒性到为等待移植的患者创造生物人工肝支持。

 

肝脏是人体内最大的内部器官,是代谢的主要场所。肝细胞在肝脏中占85%,通常用于制药企业做肝毒性、药物清除率和药物间相互作用的研究。另外,在细胞疗法也有纠正遗传缺陷、逆转肝硬化或为应用肝辅助装置的患者提供支持的临床应用。

 

遗憾的是,尽管人类肝脏在体内可以迅速再生,但是肝细胞移至体外后增殖功能会很快丢失。到目前为止,努力在实验室扩展人类肝细胞会导致代谢功能低的永生化癌细胞。人体肝细胞的稀缺和肝细胞扩展时功能丧失是科学、医学和药学发展的主要瓶颈。

 

为了解决这一问题,耶路撒冷希伯来大学Alexander Grass 生物工程中心主任Yaakov Nahmias教授与upcyte技术有限公司(原Medicyte)的首席德国科学家,发现了一个新的方法,能在实验室中迅速扩展人类肝细胞数量,并不会失去其独特的代谢功能。

 

根据德国癌症研究中心(DKFZ)对人乳头状瘤病毒(HPV)开展的早期工作,研究团队证明了HPVE6和E7蛋白的弱表达能将肝细胞从细胞周期阻滞中释放出来,并使得肝细胞增殖以应答oncostatin M(OSM),OSM是白细胞介素6(IL-6)超级家族的成员,参与肝脏再生过程。然而以往的研究引起肝细胞不受控的增殖,肝细胞变为了代谢功能低的肿瘤细胞,研究人员细致筛选只对OSM 应答的增殖肝细胞。OSM刺激引起细胞增殖,倍增时间为33-49小时。去除OSM会造成生长抑制,4天内发生肝脏分化,产生高功能的细胞。这种方法,称为 upcyte过程,能将人类肝细胞扩增35倍,每个肝脏可分离出10^15(万亿)细胞。相比之下,健康器官仅能分离出10^9 (十亿)细胞。

 

"这一方法的发现是革命性的"德国小组的负责人Joris Braspenning博士说,"它的厉害在于我们可以从多个供体中扩增肝细胞,促进患者变异和特殊毒性的研究。"研究小组从可连续遗传的种族多样背景中生成肝细胞线,同时保持与重要人体肝细胞相同水平的CYP450活性、上皮分化和蛋白表达。重要的是,增殖肝细胞对23中不同药物呈现出与原始人体肝细胞相同的毒理学应答。

 
 
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