2014年10月19日，在《Nature Medicine》發(fā)表的一項(xiàng)研究中，美國辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)中心的科學(xué)家報道稱，通過進(jìn)一步的轉(zhuǎn)化研究，他們的研究結(jié)果最終可帶來生物工程的個性化人腸道組織，用于治療胃腸疾病。

　　辛辛那提兒童醫(yī)院腸道康復(fù)計(jì)劃的外科主任、本研究首席研究員Michael Helmrath博士指出：“這些研究支持這一概念，即患者特異性細(xì)胞可以用來培育腸道。這為研究許多可引起腸衰竭的疾病和狀況，提供了一種新的方法，從出生時就出現(xiàn)的遺傳病，到生命后期出現(xiàn)的疾病，如癌癥和克羅恩病。這些研究也會推進(jìn)可替代損壞人體腸道的組織培育的長期目標(biāo)?！?

　　科學(xué)家們使用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）——可以轉(zhuǎn)化為人體的各種組織，來產(chǎn)生腸道類器官。該研究小組將從皮膚和血樣中提取的成人細(xì)胞，轉(zhuǎn)化成“空白”的iPSCs，然后，將干細(xì)胞置于一種特殊的分子雞尾酒中，這樣它們就會形成腸道類器官。

　　然后，研究人員將這種人類類器官移植到小鼠的腎臟囊體中，提供一種必要的血液供應(yīng)，使類器官細(xì)胞發(fā)育成為完全成熟的人類腸道組織。研究人員指出，這一步是再生醫(yī)學(xué)的一個主要進(jìn)步性標(biāo)志，世界各地的科學(xué)家已經(jīng)為之奮斗了許多年。

　　研究中使用的小鼠，通過基因工程改造，它們的免疫系統(tǒng)會接受人體組織的引入。根據(jù)研究人員介紹，移植程序需要微觀水平上的精確外科手術(shù)。但是研究發(fā)現(xiàn)，一旦附著于小鼠腎臟，細(xì)胞就憑自己的力量生長和繁殖。研究中的每只小鼠都產(chǎn)生了大量的功能完全的完整人腸道。

　　辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)中心腸康復(fù)計(jì)劃外科主任Michael Helmrath博士稱，研究人員成功地在小鼠中培育出人類腸道組織。這項(xiàng)研究描述了一種可用于腸道疾病研究的前所未有的模型，科學(xué)家們在2014年10 月19日的《Nature Medicine》中報道稱，通過進(jìn)一步的轉(zhuǎn)化研究，該研究可能最終帶來生物工程個性化人類類器官，用于治療胃腸道疾病。

　　Helmrath稱：“黏膜內(nèi)層包含所有的分化細(xì)胞，并且通過腸道干細(xì)胞增殖不斷地更新自我。此外，黏膜可發(fā)展出培養(yǎng)皿中并不明顯的吸收和消化能力。重要的是，腸道的肌肉層也發(fā)展?！?

　　這對患者來說意味著什么？

　　這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)，對于那些出生就具有遺傳缺陷（影響其消化系統(tǒng)）的人，或者那些因癌癥而失去其腸道功能的人，以及克羅恩病和其他相關(guān)的炎癥性腸疾?。↖BD）患者來說，可能是好消息。

　　利用iPSCs生成的組織其優(yōu)勢在于，治療過程將涉及患者自己的組織，從而消除了預(yù)防移植排斥反應(yīng)的終生藥物風(fēng)險和費(fèi)用。

　　然而，研究人員警告稱，為了將實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的組織替代物轉(zhuǎn)化為醫(yī)學(xué)實(shí)踐，還需要多年的進(jìn)一步研究。同時，該發(fā)現(xiàn)通過加快藥物開發(fā)和個性化醫(yī)學(xué)概念，可能還具有其他更直接的效益。

　　當(dāng)前開發(fā)新藥的過程，依賴于長期和不完善的動物測試過程。實(shí)驗(yàn)室中有希望的化合物，是在動物中進(jìn)行檢測，來模擬人類疾病和狀況。許多化合物在小鼠中被證明是有效和安全的，但是在人類臨床試驗(yàn)中卻不成功。其他人有不同的結(jié)果，某些患者群可明顯受益于新的藥物，但是其他人卻經(jīng)受了有害的副作用。

　　實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的類器官，通過允許早期藥物研究直接發(fā)生在人類組織上，有可能替代大多數(shù)的動物試驗(yàn)階段。研究人員稱，直接進(jìn)入人體組織測試，可以使藥物開發(fā)過程節(jié)省好多年的時間。

　　當(dāng)前這項(xiàng)研究，代表著辛辛那提兒童醫(yī)院多年來在干細(xì)胞和類器官研究所取得的最新進(jìn)展，大多數(shù)研究是由James Wells博士、Noah Shroyer博士帶領(lǐng)完成。Wells是辛辛那提兒童醫(yī)院發(fā)育生物學(xué)和內(nèi)分泌學(xué)部門的科學(xué)家、多能干細(xì)胞中心主任。Shroyer是腸胃病學(xué)、肝臟病學(xué)&營養(yǎng)和發(fā)育生物學(xué)部門的科學(xué)家。

　　Wells及其同事在2010年12月首次報道成功培育實(shí)驗(yàn)室腸道類器官。自那時以來，該研究小組已經(jīng)報道了胃組織類器官培育的類似成果。