中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院科研人員利用胚胎補償技術(shù)在豬體內(nèi)成功培育出人源中期腎臟。9月7日，相關(guān)成果以封面研究論文的形式發(fā)表于《細胞-干細胞》。

“這項成果首次證明了基于干細胞及胚胎補償技術(shù)在異種大動物體內(nèi)再造人源化實質(zhì)器官的可行性，使利用器官缺陷大動物模型進行器官異種體內(nèi)再生邁出了關(guān)鍵一步?！闭撐墓餐ㄓ嵶髡摺⒅袊茖W(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員賴良學(xué)表示。

器官移植已成為人類多種終末期疾病的唯一有效治療手段，但供體器官嚴(yán)重缺乏限制了這一療法在臨床上的廣泛應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年開展器官移植手術(shù)的患者達2萬多例，因終末期器官功能衰竭等待移植的患者高達30萬人，供需缺口巨大。

“基于干細胞的器官異種體內(nèi)再生將是解決這一問題的理想途徑。”賴良學(xué)表示，通過該途徑獲得的人源化器官不僅具有更全面的細胞類型和更完善的器官結(jié)構(gòu)與功能，而且由于供體細胞來源于患者自體，可有效避免異種器官或同種異體器官移植存在的免疫排斥等問題。

此前，基于胚胎補償技術(shù)實現(xiàn)人源化器官異種體內(nèi)再生存在諸多障礙，導(dǎo)致從豬體內(nèi)培育人體器官的設(shè)想一直沒有實現(xiàn)。

在該研究中，聯(lián)合攻關(guān)團隊對人-豬胚胎補償技術(shù)體系進行了全方位優(yōu)化，最終確定了理想的胚胎補償技術(shù)流程，即在桑葚胚到早期囊胚時期注射3至5個人源供體細胞，以構(gòu)建嵌合胚胎，后者在等比例混合的胚胎培養(yǎng)基和干細胞培養(yǎng)基中培養(yǎng)24小時后，移植入發(fā)情周期同步的代孕豬體內(nèi)，即可獲得嵌合豬胎兒。

“我們的研究嚴(yán)格遵守相關(guān)倫理規(guī)定以及國際慣例，在3至4周豬胎齡內(nèi)終止了代孕豬的妊娠?！闭撐墓餐谝蛔髡?、中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院博士后王教偉表示，研究共獲得2只胎齡25天、3只胎齡28天的中腎嵌合豬胚胎。中腎指其體內(nèi)的腎臟已經(jīng)發(fā)育為中期腎臟，即腎臟發(fā)育的第二階段。

據(jù)介紹，針對腎臟發(fā)育關(guān)鍵功能性基因的免疫熒光染色結(jié)果證明，人源供體細胞已分化成為表達這些基因的功能性細胞，說明伴隨著胚胎發(fā)育，腎臟缺陷豬胎兒體內(nèi)的人源供體細胞能夠支持人源化腎臟生成。

“這是世界范圍內(nèi)首次報道的人源化腎器官異種體內(nèi)再生案例?！闭撐墓餐ㄓ嵶髡?、中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員潘光錦表示，該研究對解決供體器官嚴(yán)重短缺難題具有重要意義。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.08.003

（原載于《中國科學(xué)報》?2023-09-11?第1版?要聞）