2020年12月21日 訊 /生物谷BIOON/ --近日,，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Nature Communications上題為“Reconstitution of a functional human thymus by postnatal stromal progenitor cells and natural whole-organ scaffolds”的研究報(bào)告中,，來(lái)自Francis Crick研究所等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究利用人類(lèi)干細(xì)胞和一種生物工程化的支架重建了人類(lèi)胸腺—免疫系統(tǒng)中的一個(gè)重要器官，該項(xiàng)研究是邁向開(kāi)發(fā)人造胸腺用于進(jìn)行移植的重要一步,。

胸腺是胸腔中的一個(gè)主要器官,，也是T淋巴細(xì)胞的駐扎地，其在免疫系統(tǒng)的成熟過(guò)程中扮演著關(guān)鍵角色,，如果胸腺無(wú)法正常工作或在胎兒發(fā)育期間無(wú)法形成,，就會(huì)誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生嚴(yán)重的免疫缺陷等疾病，即機(jī)體無(wú)法抵御感染性疾病或癌變細(xì)胞（或自身免疫）,，即免疫系統(tǒng)會(huì)錯(cuò)誤地攻擊患者自身的健康組織,。

在這項(xiàng)概念驗(yàn)證研究中，研究人員利用接收手術(shù)不得不移除器官的患者身上提取的干細(xì)胞重建了胸腺組織,，當(dāng)移植到小鼠體內(nèi)時(shí),，這種生物工程化的胸腺就能夠支持人類(lèi)T淋巴細(xì)胞的成熟和功能性發(fā)育。盡管此前研究人員已經(jīng)重建了其它器官或器官的部分結(jié)構(gòu),，但本文研究中,，研究人員首次重建了一個(gè)完整工作的人類(lèi)胸腺；這不僅能夠幫助深入研究開(kāi)發(fā)治療嚴(yán)重免疫缺陷的療法,，還能開(kāi)發(fā)生長(zhǎng)人工器官的新技術(shù),。研究者Sara Campinoti教授說(shuō)道,，本文研究揭示了我們可能會(huì)利用人類(lèi)細(xì)胞重建功能性的胸腺，而且也有望開(kāi)發(fā)出未來(lái)用作移植的胸腺組織,。

圖片來(lái)源：CC0 Public Domain

為了重建這一器官,，研究人員從患者身上收集了胸腺，并在實(shí)驗(yàn)室中,，將供體組織中的胸腺上皮細(xì)胞和胸腺間質(zhì)細(xì)胞培育成為由數(shù)十億細(xì)胞組成的細(xì)胞群落,。隨后研究人員獲得了胸腺的結(jié)構(gòu)支架，其能利用培養(yǎng)的胸腺細(xì)胞來(lái)進(jìn)行新的填充,；為此研究人員開(kāi)發(fā)了一種新方法來(lái)移除大鼠胸腺中的細(xì)胞,，僅剩下結(jié)構(gòu)支架。他們不得不使用一種新型的微血管手術(shù),，因?yàn)閭鹘y(tǒng)方法對(duì)于胸腺似乎無(wú)效,。研究者Asllan說(shuō)道，這種方法非常重要,，因?yàn)槠淠軒椭覀儚母蟮钠鞴僦蝎@得支架,，比如人類(lèi)胸腺，而這或許就是將這項(xiàng)美麗的工作引入臨床中必不可少的東西,。

隨后研究人員向器官支架中注入了多大600萬(wàn)個(gè)人類(lèi)胸腺上皮細(xì)胞以及來(lái)自實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)的細(xì)胞群落的間質(zhì)細(xì)胞,，這些細(xì)胞能生長(zhǎng)在支架上，而且僅僅過(guò)了5天,，器官就能發(fā)育到與9周胎兒大小相似的階段,。最后研究人員將這些胸腺植入到了小鼠體內(nèi)，結(jié)果發(fā)現(xiàn),，在超過(guò)75%的情況下,，胸腺能夠支持人類(lèi)淋巴細(xì)胞的發(fā)育。研究者Roberta Ragazzini說(shuō)道,，實(shí)際上我們能將來(lái)自人類(lèi)供體的胸腺干細(xì)胞廣泛擴(kuò)展為大規(guī)模的細(xì)胞群落,，這一點(diǎn)讓我們非常興奮，同時(shí)也有望幫助開(kāi)發(fā)出人類(lèi)大小尺寸的胸腺組織,。

研究者Roberta Ragazzini說(shuō)道,，除了為不能發(fā)揮作用的胸腺提供新的移植來(lái)源外，本文研究結(jié)果還有其它潛在的應(yīng)用,；比如,，由于胸腺能夠幫助免疫系統(tǒng)識(shí)別自我和非自我，其對(duì)器官移植構(gòu)成了一個(gè)問(wèn)題,，因?yàn)槠淇赡軙?huì)誘發(fā)免疫系統(tǒng)攻擊被移植的胸腺組織,。因此研究人員就有可能利用來(lái)自供體胸腺中的細(xì)胞重新生長(zhǎng)成的胸腺來(lái)進(jìn)行移植，這或許就可能會(huì)預(yù)防機(jī)體免疫系統(tǒng)的攻擊行為,；目前該項(xiàng)研究尚處于早期階段,，但這確實(shí)讓研究人員非常興奮,，因?yàn)槠淠芟颊呓K生服用免疫抑制劑的需要。后期研究人員還將繼續(xù)深入研究探索其重建胸腺的工作,，并進(jìn)一步完善和擴(kuò)大這一過(guò)程,。（生物谷Bioon.com）

參考資料：

【1】Campinoti， S.,， Gjinovci,， A.， Ragazzini,， R. et al. Reconstitution of a functional human thymus by postnatal stromal progenitor cells and natural whole-organ scaffolds. Nat Commun 11,， 6372 (2020). doi：10.1038/s41467-020-20082-7

【2】Scientists build whole functioning thymus from human cells

by The Francis Crick Institute