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重大突破!科学家成功培养出人血管类器官

日期: 2019-01-24
浏览次数: 465

在一项新研究中,奥地利科学院分子生物技术研究所的研究人员首次在培养皿中成功培养了人体血管作为类器官。同时,这项突破性的工程技术极大地促进了糖尿病等血管疾病的研究,并确定了预防血管损伤的潜在关键途径。相关研究结果于2019年1月16日在线发表在“自然杂志”上,以及题为“人体血管类器官作为糖尿病血管病变模型”的论文。

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重大突破!科学家成功培养出人血管类器官

图片由Nature提供,doi: 10.1038/s41586-018-0858-8。

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据估计,糖尿病影响全世界大约4.2亿人。血液循环受损和组织供氧受损是糖尿病症状的重要原因。尽管普遍存在,但对糖尿病引起的血管变化了解甚少,这限制了新疗法的发展速度。

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为了解决这个问题,该论文的作者,奥地利科学院分子生物技术研究所的创始主任Josef Penninger及其同事开发了一种开创性的模型:在培养皿中培养的三维人体血管器官。这些所谓的“血管类器官”可以在实验室中使用干细胞进行培养,并且显着模拟真实人血管的结构和功能。

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当这些研究人员将这种血管器官移植到小鼠体内时,他们发现它们发育成功能良好的人体血管,包括动脉和毛细血管。该发现表明,可以在培养皿中使用人干细胞培养血管器官,并且还可以在另一物种中培养功能性人血管系统。这项研究的结果开辟了研究人体组织中血管疾病的可能性!

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然后这些研究人员将这些血管器官暴露在培养皿中的“糖尿病”环境中。 Wimmer说,“令人惊讶的是,我们可以观察到血管器官中基底膜的大量扩张。这种典型的基底膜增厚与糖尿病患者的血管损伤非常相似。”

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接下来,研究人员开始寻找可以阻止血管壁增厚的化合物。结果,他们发现目前的抗糖尿病药物对这些血管缺陷没有积极影响。然而,他们发现γ-分泌酶抑制剂可以防止血管壁增厚,这表明阻断γ-分泌酶可能有助于治疗糖尿病,至少在动物模型中是这样。

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研究人员认为,这些发现可能使他们能够确定血管疾病的根本原因,并可能为糖尿病患者开发新的治疗方法。

|来源:Bio Valley

参考文献:

Reiner A. Wimmer等。人体血管类器官作为糖尿病血管病变的模型。 Nature,2019,doi: 10.1038/s41586-018-0858-8。

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