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首次!科学家在体外培养出完美的人体血管

时间:2019-01-20 | 作者:文传君 | 来源:驱动之家 | 浏览:

近日,据外媒报道,科学家们第一次成功地在培养皿中培育出完美的人体血管,这可能为糖尿病患者开发和测试新的治疗方法。

首次!科学家在体外培养出完美的人体血管

这项突破性的技术将极大推动像糖尿病这样的血管疾病的研究,有利于找出糖尿病患者发病和死亡的血管方面。

这项研究的资深教授Josef Peninger说:“能够从干细胞中构建出人体血管,是一个游戏规则的改变。”Peninger是加拿大功能遗传学的研究教授,UBC生命科学研究所所长,奥地利科学院(IMBA)分子生物技术研究所的创始所长。

他还说:“我们身体中的每一个器官都与循环系统联系在一起。这有可能让研究人员解开各种血管疾病的病因和治疗方法,包括阿尔茨海默氏症、心血管疾病、伤口愈合问题、中风、癌症,当然还有糖尿病。”

据估计,全世界有4.2亿人患有糖尿病。许多糖尿病症状是血管改变导致血液循环和组织氧供应受损的结果。尽管糖尿病的发病率很高,但对糖尿病引起的血管改变知之甚少。这一限制延缓了急需的治疗的发展。

为了解决这个问题,Peninger和他的同事开发了一个开创性的模型:在培养皿中生长的三维人体血管器官。这些所谓的“血管器官”可以在实验室使用干细胞培养,模仿真正的人类血管的结构和功能。

当研究人员将这些血管器官移植到小鼠体内时,他们发现它们可以发展成功能完善的人体血管,包括动脉和毛细血管。这一发现表明,不仅可以在器皿中从人类干细胞中构建血管器官,而且还可以在另一种物种中培养出功能良好的人类血管系统。

该研究的第一作者、IMBA的博士后研究员Reiner Wimmer说:“我们的工作如此令人兴奋,那就是我们成功地利用干细胞制造了真正的人类血管。”“我们的器官在很大程度上类似于人的毛细血管,甚至在分子水平上,我们现在可以利用它们直接研究人体组织上的血管疾病。”

糖尿病的一个特点是血管显示基底膜异常增厚。因此,向细胞和组织输送氧气和营养物质受到严重损害,导致许多健康问题,如肾衰竭、心脏病、中风、失明和周围动脉疾病,甚至截肢。

然后,研究人员将血管器官暴露在培养皿中的“糖尿病”环境中。

“令人惊讶的是,我们可以观察到基底膜在血管器官中的大规模扩张。”Wimmer说,“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。”

随后,研究人员寻找能够阻止血管壁增厚的化合物。他们发现目前的抗糖尿病药物对这些血管缺陷没有任何积极的影响。然而,他们发现体内的一种酶,即分泌酶抑制剂可以阻止血管壁的增厚,这表明,至少在动物模型中,阻断分泌酶可以帮助治疗糖尿病。

研究人员说,这些发现可以让他们找出血管疾病的潜在原因,并为糖尿病患者开发和测试新的治疗方法。

标签:糖尿病
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