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浅谈人胚胎干细胞器官异体再造

作者:香雪生命科学-陈迁迁

发布时间:2022-03-24

阅读:258

 

       前段时间有一个比较轰动的新闻,1月7日,美国一位57岁的心脏病患者因心力衰竭等原因,无法进行人体心脏移植或是心脏泵,最后接受了转基因猪心脏移植手术,用猪心来替代人心进行工作,并且在术后3天中,病人情况良好。最近,马里兰大学医学院发布消息称,患者于3月8日去世,距离猪心脏移植手术约两个月。这让我想到了另外一项技术,人类器官异体再造,与它密切相关的就是胚胎干细胞。

 

图 1患者手术中(图片来源:马里兰大学医学院官网)

 

       胚胎干细胞是什么?在我们的身体里,有一类细胞发挥着特殊的功能,能够在特定的条件下,分化为多种功能细胞,它就是干细胞。胚胎干细胞则是只出现在胚胎时期的干细胞。它具有发育分化成所有组织和器官的潜力,简称全能性。当受精卵形成,胚胎发育就开始了,受精卵不断复制分裂形成囊胚,然后着床慢慢发育形成所有组织器官成为胎儿,这一过程大概需要3个月,在发育成为胎儿之前都可称之为胚胎。但是具有全能性的胚胎干细胞,只是胚胎着床前的一小段时期。1998年,人类胚胎干细胞从内细胞团(胚胎早期发育的一个时期)中分离并成功培养,为人类研究人胚胎干细胞开辟了道路。经过研究,分离出的人胚胎干细胞不具备全能性,只是有较强的多能性,可以理解为能够分化为组织和器官,但不是所有。

 

图 2人类胚胎发育过程(图片来源于网络)

 

       那什么又是人类器官异体再造?简单讲就是,将人的胚胎干细胞嵌合进动物的早期胚胎中,再放回妊娠期动物的体内,以期在动物体内发育出人的器官。这将为器官衰竭类疾病提供新的方向。

 

      已有科学家将体外培养的人胚胎干细胞与其他物种进行嵌合,发现着床前胚胎形成异种嵌合体的效率以及嵌合体中人源细胞的个体贡献率极低,根本无法得到功能性人源细胞或器官以用于移植治疗。有专家学者认为产生这样结果的原因是人胚胎干细胞本身的多能性偏弱。这在小鼠实验中也有所体现,与人胚胎干细胞类似阶段和状态的小鼠primed胚胎干细胞嵌合效率较低,但更早时期的小鼠naïve胚胎干细胞则表现出更高的嵌合效率。许多科学家致力于研究并分析胚胎干细胞逆分化的机制,以实现胚胎干细胞向更早的时期转变,获得更原始的人胚胎干细胞。目前国内外已经有多个实验室发表了人胚胎干细胞多能性转变相关的文章,这也向获得人源化的组织和器官更进了一步。相信未来人源化器官就会进入我们的视野,为病人提供帮助。

 

 

 

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