从实验室产生的细胞中生长在小鼠中的全功能免疫器官

科学家们首次通过在实验室中创造的细胞来源于活血中的划痕，从活血中划伤了复杂的全功能器官。预付款可以在将来的援助“实验室成长”替换器官的发展中。

来自爱丁堡大学再生医学MRC中心的研究人员从小鼠胚胎中提取了一种叫做成纤维细胞，并将其直接转化为一种完全无关的细胞特化类型胸腺细胞 - 使用称为“重新编程”的技术。当与其他胸腺细胞类型混合并移植到小鼠中时，这些细胞形成了具有相同结构，复杂性和功能作为健康天然成年胸腺的替代器官。重编程的细胞也能够产生T细胞 - 在实验室中对抗感染的一种白细胞。

研究人员希望通过进一步改进他们的实验室制造的细胞可以形成一个现成的胸腺移植治疗免疫系统减弱的人的基础。它们也可以使病人匹配的T细胞产生。这项研究今天发表在该杂志上自然细胞生物学。

位于心脏附近的胸腺是免疫系统的重要器官。它产生T细胞，通过扫描身体进行故障细胞和感染的身体防止疾病。当他们检测到一个问题时，它们可以安装一个协调的免疫反应，以消除诸如癌症或病毒等癌症的有害细胞。

没有完全运作的胸腺的人不能产生足够的T细胞，结果是非常容易感染。这对于需要骨髓移植（例如治疗白血病）的一些患者来说，这可能是一个特殊问题，因为一旦收到移植，需要一次性胸腺来重建免疫系统。问题也可以影响孩子;每年在英国每年出生的4,000名婴儿围绕一个故障或完全不存在胸腺（由于Digeorge综合征等条件）。

胸腺疾病有时可以通过注入额外的免疫细胞或在出生后立即移植胸腺器官来治疗，但这两种方法都受到捐献者缺乏和组织与受体匹配问题的限制。

能够从实验室中的细胞中创建完全可移植的胸腺，这将是治疗这种条件的巨大一步。虽然有几项研究表明，可以在诸如心脏或肝细胞的盘子中产生不同细胞类型的集合，但科学家尚未能够从在身体外部产生的细胞中生长完全完整的器官。

爱丁堡大学的MRC Regerative Medicine的克莱尔布莱克州教授克莱尔·布莱克州，他领导了这项研究，说：

“从实验室中的细胞中种植替代器官的能力是”圣杯“中的一个再生医学。但是到目前为止，实验室培育的器官的大小和复杂性都是有限的。通过直接对细胞进行重新编程，我们已经成功制造出一种人工细胞类型，当移植时，它可以形成一个完全有组织和功能的器官。这是朝着在实验室中制造临床有用的人工胸腺的目标迈出的重要的第一步。”

研究人员使用从小鼠胚胎中取出的细胞（成纤维细胞）进行了研究。通过增加称为Foxn1的蛋白质水平，该蛋白质在胚胎中正常的器官发育期间引导胸腺的发展，它们能够直接重编程这些细胞成为一种称为胸腺上皮细胞的胸腺细胞。这些是提供胸腺专业功能的细胞，使其能够制作T细胞。

诱发的胸腺上皮细胞（或ITEC）然后与其他人合并胸腺细胞（支持他们的发展）并嫁接到遗传相同小鼠的肾脏上。四周后，细胞产生具有与健康胸腺相同结构的良好形成的器官，具有明确限定的区域（称为皮质和髓质）。ITEC细胞也能够从不成熟的血液中产生不同类型的T细胞细胞在实验室里。

MRC的再生医学负责人罗博士罗伯勒说：

“损坏组织的更换部件”可以消除将整个器官从一个人移植到另一个人的需求，这具有许多缺点 - 并非最不重要的捐助者。这项研究是朝着这个目标的令人兴奋的早期步骤，以及令人信服展示直接重编程技术的潜在力量，一旦细胞类型转换为另一个细胞类型。但是，在实验室环境中再现此过程之前，将需要更多的工作，并以安全且紧密控制的方式适合使用在人类中。“

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