2011年7月5日

研究人员在实验室实验中设计有功能的小肠

洛杉矶儿童医院

洛杉矶儿童医院萨班研究所的研究人员已经成功地在老鼠身上创造了一种组织工程小肠，它复制了天然肠道的肠道结构——这是将这种再生医学技术应用于人类的必要的第一步。

医学博士Tracy C. Grikscheit领导的这项研究——“多细胞方法形成了大量的组织工程小肠这篇文章发表在《老鼠》杂志的7月刊上组织工程A，一本一流的生物医学杂志。

“在这篇论文中，我们能够报告，我们可以在小鼠模型中培养组织工程肠，这打开了基础生物学的大门，让我们了解如何更好地培养这种组织，”格里克沙伊特博士说。他还是南加州大学凯克医学院(Keck School of Medicine of Southern California)的外科助理教授。

作为一名儿科外科医生，Grikscheit博士关心的是为她的一些更脆弱的病人——新生儿寻找解决方案。早产儿患一种叫做坏死性小肠结肠炎(NEC)的胃肠道疾病的风险增加，这种疾病是在肠道受到损伤时发生的。原因尚不清楚。

NEC的早期治疗对于阻止可能危及生命的细菌泄漏到腹部至关重要。通常，唯一的解决办法是手术切除小肠。然而，这种选择使婴儿依赖静脉喂养，并有肝损伤的风险后续静脉营养。器官移植是可能的，但不是长期的解决方案，移植的肠只有50%的几率能撑过孩子的5岁生日。

格里克沙伊特博士是萨班研究所发育生物学和再生医学方案，设想更好的解决方案。“小肠是一个精巧的再生器官。在我们的整个生命过程中，这些细胞不断地丢失和替换，”她解释说。“为什么不利用这种再生能力来造福这些儿童呢?”

在实验室中，研究小组从老鼠．这种组织由构成肠道的各种细胞层组成，包括肌肉细胞和排列在肠道内部的细胞，即上皮细胞。然后，研究人员将这种混合细胞移植到腹部的可生物降解聚合物或“脚手架”上。

研究小组想要的结果确实发生了——新的、经过工程改造的小肠生长了出来，并且拥有了在原生肠中发现的所有细胞类型。因为移植的细胞带有绿色标签，科学家们可以识别哪些细胞被提供了——以及来自移植细胞的组织工程肠的所有主要成分。关键是，新器官包含了原始器官的最基本成分。

“这项研究的新奇之处在于，这种组织工程肠包含了功能肠所需的每一种重要细胞类型。对于患有肠衰竭的儿童，我们一直在寻找长期、持久的解决方案，不需要使用有毒药物来确保移植。洛杉矶儿童医院副院长兼外科主任、医学博士亨利·福特说:“这种组织工程肠具有成熟肠的所有关键成分，代表着朝着正确方向迈出的真正令人兴奋的初步步骤。”

“我们展示了我们正在提供所有重要的细胞-肌肉、神经、上皮细胞和一些血管，”Frédéric Sala博士指出，第一作者。“所有这些对组织的正常运作都至关重要，现在我们知道了它们的起源。”下一步是额外的组织生长实验——每一次实验都可能使临床测试的前景更加接近，并为有需要的婴儿提供解决方案。