北京時(shí)間1月21日消息，據(jù)國外媒體報(bào)道，科學(xué)家首次成功在實(shí)驗(yàn)室中培育出了“完美”的人類血管。這項(xiàng)突破將對(duì)多種血管疾病的研究產(chǎn)生重大影響，其中也包括糖尿病在內(nèi)，可以讓研究人員更加輕松便捷地測試新型藥物。
▲圖為該研究團(tuán)隊(duì)打造的血管“類器官”的三維結(jié)構(gòu)圖
“能夠從干細(xì)胞逐步培育出人類血管具有重大意義。”該研究高級(jí)作者、英屬哥倫比亞大學(xué)生命科學(xué)研究所主任約瑟夫·佩寧格(Josef Penninger)指出，“人體中的每個(gè)器官都與循環(huán)系統(tǒng)息息相關(guān)。這一突破有望幫助研究人員找到多種血管疾病的原因和療法，如阿爾茨海默癥、心血管疾病、傷口愈合問題、中風(fēng)、癌癥、當(dāng)然還有糖尿病。”
▲圖為人體血管和血管“類器官”在糖尿病環(huán)境下的變化圖示。糖尿病患者體內(nèi)血管(圖中紅色部分)周圍的基底膜(綠色部分)會(huì)顯著增厚。在實(shí)驗(yàn)室中培育出的血管“類器官”可作為研究模型，幫助科學(xué)家尋找糖尿病新療法
佩寧格和同事們研究出了一種方法，可以在培養(yǎng)皿中培育出三維人類血管“類器官”。類器官是指從干細(xì)胞培育而來、模擬某種器官的三維結(jié)構(gòu)，可以讓研究人員在培養(yǎng)皿中分析該人體器官的特定方面。
這些所謂“血管類器官”也是用干細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中培育得來的，與真正的人類血管的結(jié)構(gòu)與功能驚人地相似。研究人員將這種血管類器官移植到小鼠體內(nèi)后，這些人造血管成功發(fā)育成了功能完好的血管，包括動(dòng)脈和毛細(xì)血管。這一發(fā)現(xiàn)說明，我們不僅能在培養(yǎng)皿中用人類干細(xì)胞培育出血管類器官，還能讓其在另一種生物體內(nèi)發(fā)育為一套功能正常的人體血管系統(tǒng)。
這一突破性技術(shù)已被發(fā)表在期刊《自然》上。該發(fā)現(xiàn)還為我們預(yù)防血管變化指明了一條新途徑。血管變化是糖尿病患者的主要死亡原因和病變癥狀之一。
研究人員讓培養(yǎng)皿中的血管類器官暴露在“糖尿病環(huán)境”之中。“我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，這些血管類器官的基底膜明顯增厚。這與糖尿病患者體內(nèi)的血管損傷極為相似。”研究人員指出。接著，研究人員試圖尋找能夠阻止血管壁增厚的化學(xué)物質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有的糖尿病藥物中，沒有一種對(duì)這類血管問題有效，不過，他們發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)一種名叫γ-secretase的酶能夠阻止血管壁增厚，說明該物質(zhì)或許有助于治療糖尿病。
研究人員認(rèn)為，此次發(fā)現(xiàn)將幫助他們找到血管疾病的內(nèi)在根源，或許還有助于研發(fā)和測試糖尿病新療法，“我們此次工作最令人激動(dòng)之處在于，我們成功用干細(xì)胞造出了真正的人類血管，”該研究的第一作者雷納·維默(Reiner Wimmer)表示，“我們?cè)斐龅难茴惼鞴倥c人體毛細(xì)血管極為相似，相近度甚至達(dá)到了分子級(jí)，如今我們可以利用這些人造血管，直接在人體組織上研究血管疾病。”
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