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        科學(xué)家在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)出完美的人體血管
        
			
        
				2019-01-20 09:34:44
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        科學(xué)家們首次成功地將完美的人體血管生長為培養(yǎng)皿中的類器官。
        

        今天發(fā)表在“ 自然”雜志上的一項新研究中概述了突破性的工程技術(shù)，它極大地促進了糖尿病等血管疾病的研究，確定了可能預(yù)防血管變化的關(guān)鍵途徑 - 這是糖尿病患者死亡和發(fā)病的主要原因。
        

        科學(xué)家在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)出完美的人體血管
        

        類器官是從干細胞生長的三維結(jié)構(gòu)，其模仿器官并且可以用于研究培養(yǎng)皿中該器官的方面。
        

        該研究的資深作者，加拿大150名功能遺傳學(xué)研究主席，UBC生命科學(xué)研究所所長，研究所創(chuàng)始主任約瑟夫·彭寧格說：“能夠?qū)⒏杉毎械娜梭w血管構(gòu)建成人體血管是一種改變游戲規(guī)則的方法。”奧地利科學(xué)院分子生物技術(shù)研究所(IMBA)。
        

        “我們體內(nèi)的每一個器官都與循環(huán)系統(tǒng)聯(lián)系在一起。這可能讓研究人員揭開各種血管疾病的原因和治療方法，包括阿爾茨海默病，心血管疾病，傷口愈合問題，中風(fēng)，癌癥，當(dāng)然，糖尿病。“
        

        糖尿病影響全世界估計有4.2億人。許多糖尿病癥狀是血管變化導(dǎo)致血液循環(huán)受損和組織供氧的結(jié)果。盡管普遍存在，但對糖尿病引起的血管變化知之甚少。這種限制減緩了急需治療的發(fā)展。
        

        為了解決這個問題，Penninger和他的同事開發(fā)了一種開創(chuàng)性的模型：在培養(yǎng)皿中生長的三維人體血管類器官。這些所謂的“血管類器官”可以在實驗室中使用干細胞進行培養(yǎng)，顯著地模仿真實人血管的結(jié)構(gòu)和功能。
        

        當(dāng)研究人員將血管類器官移植到小鼠體內(nèi)時，他們發(fā)現(xiàn)它們發(fā)育成功能完善的人體血管，包括動脈和毛細血管。這一發(fā)現(xiàn)表明，不僅可以在培養(yǎng)皿中設(shè)計人類干細胞的血管類器官，而且可以在另一個物種中培養(yǎng)功能性人體血管系統(tǒng)。
        

        “我們的工作令人興奮的是，我們成功地用干細胞制造真正的人體血管，”該研究的第一作者，IMBA的博士后研究員Reiner Wimmer說。“我們的類器官在很大程度上類似于人類毛細血管，甚至在分子水平上，我們現(xiàn)在可以用它們直接在人體組織上研究血管疾病。”
        

        糖尿病的一個特征是血管顯示基底膜的異常增厚。結(jié)果，氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)向細胞和組織的輸送受到嚴(yán)重損害，導(dǎo)致許多健康問題，例如腎衰竭，心臟病發(fā)作，中風(fēng)，失明和外周動脈疾病，導(dǎo)致截肢。
        

        然后研究人員將血管類器官暴露在培養(yǎng)皿中的“糖尿病”環(huán)境中。
        

        “令人驚訝的是，我們可以觀察到血管類器官中基底膜的大量擴張，”Wimmer說。“這種典型的基底膜增厚與糖尿病患者的血管損傷非常相似。”
        

        然后研究人員搜索了可以阻止血管壁增厚的化合物。他們發(fā)現(xiàn)目前的抗糖尿病藥物都沒有對這些血管缺陷產(chǎn)生任何積極影響。然而，他們發(fā)現(xiàn)體內(nèi)的一種酶β-分泌酶抑制劑可以防止血管壁增厚，這表明，至少在動物模型中，阻斷γ-分泌酶可能有助于治療糖尿病。
        

        研究人員說，這些發(fā)現(xiàn)可以讓他們找出血管疾病的根本原因，并可能為糖尿病患者開發(fā)和測試新的治療方法。
        
			

			
          
        
			
        
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