纳米|类器官能否让人类摆脱器官移植的困境？科学家

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类器官是干细胞在体外基质材料支撑条件下培养出来的一种三维微器官与来源组织器官高度相似。类器官技术为基础研究、药物筛选、再生医学等领域提供了一个新的强大的研究模型和技术手段。
【纳米|类器官能否让人类摆脱器官移植的困境？】
类器官的概念
简单来说，类器官就是利用干细胞再生出来的人类组织器官，且能够在体外重现部分器官功能。类器官的发展历程
自2009年荷兰科学家CLEVERS团队开发出肠道类器官技术以来经过十余年的发展科学家们现已建立起了多种类器官模型包括胃肠道、食管、肝脏、胰腺、脑、肺、前列腺、乳腺、皮肤、肾脏、心脏、味蕾、唾液腺、角膜等类器官模型。
类器官的来源
类器官可以来源于多能干细胞或成体干细胞而多能干细胞又包括胚胎干细胞和诱导多能干细胞两种来源。类器官有什么用
肿瘤来源的类器官可用于研究疾病机制、建立肿瘤生物库和筛选药物等。比如以肿瘤干细胞为基础发展起来的肿瘤类器官模型可以帮助我们了解肿瘤的发生机制与发展过程病人来源的肿瘤类器官在一定程度上可以反映活体肿瘤的药物反应性及放化疗敏感性以肿瘤类器官为模型的临床应用测评体系的建立促进了精准医疗和个性化治疗的发展。类器官用于再生医学领域的目的是帮助组织或器官恢复其正常的生理功能通过与组织工程或基因工程相结合类器官为再生医学提供了新的移植物来源。
肿瘤来源的类器官可用于研究疾病机制、建立肿瘤生物库和筛选药物等
01肠道类器官的应用
肠道类器官是类器官模型中较为成熟的体系其最先应用于再生医学领域。研究人员通过将不同来源的肠道类器官以原位或异位的方式移植到受体中以求寻找肠炎、短肠综合征等肠道疾病的新的治疗方法。02视网膜类器官的应用

哺乳动物的视网膜并没有内在的自我再生能力因此视网膜退行性病变最终将会导致患者永久性的视觉丧失。视网膜退行性病变相关治疗的最终目的是让病人恢复部分视觉功能提高他们的生活质量。目前应用于视网膜光感受器退行性疾病的治疗方法十分有限光感受器细胞移植被认为是治疗晚期视网膜退行性病变的一种有发展前景的治疗方法。视网膜类器官的出现为退行性视网膜病变的移植疗法提供了充足的细胞来源。03肝脏类器官的应用

肝移植是再生医学领域中的研究热门之一肝脏再生医学经过数十年的发展现已有小鼠、大鼠、石斑鱼等动物模型应用于肝再生相关领域的研究。但是目前肝移植在临床应用时面临着移植物来源数量有限、费用昂贵、存在移植后排斥反应等问题。肝脏类器官为肝脏移植提供了新的细胞来源。通过体外大规模的扩增肝脏类器官有望解决移植物来源受限、数量不足的问题。诱导多能干细胞来源的肝脏类器官模型的建立为我们提供了一种肝脏再生的思路: 在未来将病人成体细胞来源的诱导多能干细胞诱导分化形成肝脏类器官然后回植入病人体内这或许能帮助解决目前临床上所面临的移植后免疫排斥问题。
04胰腺类器官的应用
糖尿病是威胁人类健康的常见代谢性疾病之一长期的胰岛素注射以及限制饮食极大地降低了病人的生存质量。胰腺器官移植长期面临着各种手术并发症等问题而胰岛移植又存在着移植物局部缺血和细胞失巢凋亡现象。细胞疗法被认为是糖尿病治疗的潜在疗法之一通过向糖尿病患者移植能够正常行使生理功能的胰岛细胞重建机体胰岛素分泌功能帮助患者维持血糖稳态可以减少病人因反复注射胰岛素所带来的痛苦。胰腺类器官的出现促进了胰腺再生疗法的发展。05皮肤类器官应的应用

自体皮肤和皮瓣长期以来应用于加速皮肤伤口愈合促进皮肤完整性的恢复。临床上自体皮肤移植在面临个体皮肤损伤面积较大的患者时其应用受到了限制而同种异体皮肤移植又存在着免疫排斥反应等问题。将诱导皮肤类器官应用于皮肤移植为促进病人皮肤恢复提供了新的治疗方案。06肾脏类器官的应用