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科学家们种植了基因工程肝脏来研究人类疾病

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2019-08-07 15:40:00新华社编辑:莫洪娥 ECNS App下载

美国科学家首次种植了转基因的微型人体肝脏,以测试人类肝脏疾病的治疗方法。

这项在星期二发表在《细胞代谢》上的研究表明,它们是如何将人类干细胞转化为功能性的3D肝组织,从而模仿非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)。

实验室中的人类肝脏不仅可以帮助解释造成肝脏中脂肪堆积的原因,而且还可以为疾病进展的所有阶段的药物提供现成的可靠测试平台。

例如,作用于通常与NAFLD相关的SIRT1蛋白的白藜芦醇药物在小鼠模型中有效,但在人体临床试验中失败。

(图形摘要。照片来自匹兹堡大学官方网站)

匹兹堡大学的研究人员对正常的人类皮肤细胞进行了基因工程改造,以表达一种化学激活的开关,该开关可以破坏SIRT1基因。

然后,他们将细胞重新编程为干细胞状态,并将其转变为肝细胞。之后,他们将这些经过基因工程改造的人肝细胞植入剥离了自身细胞的大鼠肝脏中,然后将其培养到功能性3D微型肝脏中。

当小肝成熟时,研究人员翻转了基因开关以抑制SIRT1基因,而生物工程小肝开始模仿脂肪肝病患者组织中观察到的代谢功能障碍。

发现白藜芦醇对那些实验室生长的肝脏也无效。因此,研究人员开始意识到白藜芦醇可增强SIRT1蛋白而不是SIRT1基因的活性。如果SIRT1基因表达被抑制,由于没有蛋白质可作用,该药物将无效。

这项研究表明,这是在生物工程肝脏中以及在NAFLD患者中发生的,而在小鼠模型中则没有。

匹兹堡大学医学院的顶级合著者亚历杭德罗·索托-古铁雷斯说:“这只能从研究人体功能组织中得出。

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