來自愛丁堡大學(xué)醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)（MRC）再生醫(yī)學(xué)中心的科學(xué)家結(jié)合干細(xì)胞技術(shù)與3D打印技術(shù)，成功培育出了人源3D肝臟組織，并且在小鼠水平顯示出治療的潛力。

科學(xué)家表示，除了為開發(fā)人體肝臟組織植入物方面進(jìn)行早期的探索，這一研究還可以通過搭建平臺(tái)來研究人類肝臟疾病以及實(shí)驗(yàn)室中的測(cè)試藥物的藥效，從而減少對(duì)動(dòng)物研究的需求。

在這項(xiàng)發(fā)表在《Archives of Toxicology》雜志上的研究中，科學(xué)家們采集了人類胚胎干細(xì)胞并誘導(dǎo)形成多能干細(xì)胞（已被誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)楦杉?xì)胞的成體細(xì)胞），通過定向誘導(dǎo)形成為肝細(xì)胞。

負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的愛丁堡大學(xué)MRC再生醫(yī)學(xué)中心的David Hay教授說：“這是有史以來第一次有人在實(shí)驗(yàn)室中將干細(xì)胞來源的肝組織體外培育一年多的時(shí)間。細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間存活和穩(wěn)定是非常困難的，但對(duì)于在人體中使用則至關(guān)重要?！?/p>

然后，科學(xué)家們與材料化學(xué)家和工程師合作，確定了已經(jīng)批準(zhǔn)用于人體的合適聚合物，以便將它們發(fā)展成3-D支架。最好的材料是可生物降解的聚酯聚己內(nèi)酯，它被制作成微觀纖維，纖維網(wǎng)形成一厘米見方，毫米厚的支架。之后，將源自胚胎干細(xì)胞的肝細(xì)胞（其已在培養(yǎng)物中生長(zhǎng)20天）加載到支架上并植入小鼠皮下。

研究結(jié)果顯示，血管能夠在支架上成功生長(zhǎng)。此外，作者并且發(fā)現(xiàn)小鼠的血液中含有人肝蛋白，表明組織已成功地與循環(huán)系統(tǒng)整合，支架未被動(dòng)物的免疫系統(tǒng)拒絕。

進(jìn)一步，作者在在患有酪氨酸血癥的小鼠中測(cè)試肝組織支架的效果。酪氨酸血癥是一種潛在致命的遺傳疾病，其中肝臟中分解氨基酸酪氨酸的酶是有缺陷的，導(dǎo)致有毒代謝產(chǎn)物的積累。

研究結(jié)果表明，植入的肝組織能夠幫助酪氨酸血癥的小鼠分解酪氨酸。與接受空支架的對(duì)照組中的小鼠相比，移植有3D打印肝臟組織的小鼠體重減輕，血液中毒素積累較少，并且肝損傷跡象較少。

Hay教授說：“希望有朝一日這樣的植入物可能有一天能夠幫助肝臟衰竭的人。將支架置于皮膚下具有比將組織移植物插入腹部更具侵入性和潛在安全性的巨大優(yōu)勢(shì)”。

資訊出處：3-D liver tissue implants made from human stem cells support liver function in mice

原始出處：Hassan Rashidi et al, 3D human liver tissue from pluripotent stem cells displays stable phenotype in vitro and supports compromised liver function in vivo, Archives of Toxicology (2018). DOI: 10.1007/s00204-018-2280-2

原標(biāo)題：Archives of Toxicology：干細(xì)胞+3D打印，可用于肝臟移植

編輯：董強(qiáng)