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《美国科学家开发出受损肺脏再生技术，有助于扩充移植器官库》

  • 来源专题：中国科学院文献情报生命健康领域集成服务门户
  • 编译者： 江洪波
  • 发布时间：2019-05-22

  • 5月8日，美国范德堡大学的研究团队将受损伤的猪肺通过体外支持系统与受体动物的循环系统相连，使供体肺在猪体外最长能维持36个小时。该系统不仅能让受损肺脏再生，还能通过一系列治疗干预措施提高其功能，且再生后的肺脏满足所有移植条件。鉴于现在全球都面临着移植供体短缺的问题，受损肺脏再生技术有望扩充适合移植的器官库。相关研究成果发表于《自然·通讯》

  • 原文来源：http://health.cqtimes.cn/health/20190509/1789.html
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相关报告

  • 《Sci Transl Med：科学家在猪体内成功移植生物工程肺》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2018-08-08
    • 近日，一项刊登在国际杂志Science Translational Medicine上的研究报告中，来自德克萨斯大学通过研究开发出了生物工程肺并成功将其移植到了成年猪体内，同时成年猪并未表现出任何副作用。 2014年，研究者Joan Nichols及其同事首次在实验室中开发出了人类生物工程肺，这项研究中，研究人员详细描述了从2014年以来这项研究工作的细节及进展情况，同时他们对猪进行了标准化的临床前试验，结果发现猪并未表现出任何并发症。研究者Cortiella说道，如今全球患严重肺部疾病的患者数量越来越多，然而可供移植的器官数量却非常有限，我们研究的最终目的就是为众多等待接受肺部移植的患者提供治疗的希望。 为了能够开发出生物工程肺，研究人员首先需要一个能满足肺部结构需要的支撑支架，为此，研究人员利用一种不相关动物的肺脏制作了这种支持性支架，同时利用特殊的糖类和清洁剂混合物来去除肺部中的细胞和血液，这样就留下了特殊的支架蛋白或肺部骨骼支架，最终就形成了一个完全由肺部蛋白支撑的肺状支架。 用于制造每一种生物工程肺的细胞来自于每一个被研究动物单一的肺部组织，这些细胞来源能用来生产研究中每只动物所需要的组织匹配的生物工程肺，肺部支架被置于一种水槽中，而该水槽则被加入了特殊的营养物质和动物自身细胞的混合制剂，在被移植之前，这种生物工程肺能在生物反应器中生长30天时间，而移植后动物受试者则能存活10小时、2周、1个月和2个月，这就能够帮助研究人员检测移植后生物工程肺组织的发育情况，以及这种生物工程肺组织如何与机体进行结合。 研究者发现，所有接受生物工程肺的成年猪都能够保持健康状态，最早在移植两周后，这种生物工程肺就能够建立供肺部组织生长发育的强大血管网络。研究者Nichols表示，我们在移植的成年猪机体中并未发现肺水肿的迹象，肺部水肿通常是血管系统不够成熟的标志，而这种生物工程肺能在移植后持续发育，同时还不会出现任何生长因子灌注的表现，同时机体也能为新肺组织提供其所需的生长模块。 研究者表示，这项研究中我们分析了生物工程肺如何适应机体并在机体中持续发育成熟，但研究人员并未评估生物工程肺能为所移植的动物提供多少氧气。 研究者Cortiella表示，我们都知道动物机体中存在百分之百的氧饱和度，因为它们存在正常的肺部功能，即使两个月后，这种生物工程肺也并不足以成熟到能够阻断动物机体停止利用正常肺脏来进行呼吸，而且也不能促使动物机体切换到生物工程肺来发挥功能。基于这一考虑，后期研究人员还将进行更为深入的研究来观察这种生物工程肺的长期存活率、组织的成熟程度以及其气体交换能力。研究者认为，如果有足够的资助，他们有望在5-10年内将这种生物工程肺移植到人类机体中进行实验。
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  • 《美国科学家开发新型生物墨水，能直接“打印”出骨组织》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2020-05-28
    • 3D打印技术不仅能用于工业，在医学上也有广泛的应用前景。此前，许多科学家已经在研究利用3D打印技术直接“打印”出人体组织。 近日，Akhilesh K. Gaharwar博士，一名副教授，已经开发出一种高度可打印的生物墨水，作为生成解剖级功能组织的平台。 这项研究最近发表在美国化学学会的《应用材料与界面》杂志上。 生物打印是一种新兴的增材制造方法，它利用水凝胶等生物材料，将它们与细胞和生长因子结合，然后打印出模拟自然组织的组织样结构。 这项技术的一个应用可能是设计针对病人的骨移植，这一领域正引起研究人员和临床医生的兴趣。 通过传统的治疗方法处理骨质缺损和损伤往往是缓慢和昂贵的。 Gaharwar说，发展替代骨组织可以为患有关节炎、骨折、牙齿感染和颅面缺陷的病人创造令人兴奋的新疗法。 生物打印技术需要充满细胞的生物材料，它们可以像液体一样通过喷嘴流动，但几乎一沉积下来就会凝固。 这些生物墨水需要同时作为细胞载体和结构成分，要求它们高度可打印，同时提供一个稳定的、对细胞友好的微环境。 然而，目前的生物油墨缺乏足够的生物相容性、印刷性、结构稳定性和组织特异的功能以将这项技术应用于临床前和临床应用。 为了解决这个问题，Gaharwar的研究小组正在努力开发先进的生物墨水，即纳米工程离子-共价纠缠(NICE)生物油墨。 NICE生物墨水是两种加固技术(非加固技术和离子共价网络技术)的结合，它们共同提供更有效的加固，从而形成更坚固的结构。 一旦生物印刷完成，充满细胞的NICE网络交联形成更坚固的支架。 这项技术使该实验室能够对人体部分进行全面的、细胞友好的重建，包括耳朵、血管、软骨甚至骨骼部分。 生物印刷后不久，封闭的细胞开始沉积富含软骨样细胞外基质的新蛋白，随后在三个月内钙化形成矿化骨。 几乎5%的打印支架由钙构成，类似于松质骨，松质骨是脊椎骨骼中常见的海绵状组织网络。 为了了解这些生物打印的结构如何诱导干细胞分化，使用了一种被称为全转录组测序(RNA-seq)的下一代基因组技术。RNA-seq在特定时刻捕捉细胞内所有遗传信息的快照。 该团队与德州农工大学健康科学中心的Irtisha Singh博士一起工作，后者是该团队的联合调查员。 Gaharwar说:“3D生物打印的下一个里程碑是生物打印构建体在功能组织生成方面的成熟。” “我们的研究表明，我们实验室开发的NICE生物墨水可以用来制造3d功能性的骨组织。”在未来，Gaharwar的团队计划展示3d生物打印骨组织的体内功能。 此前，加州大学伯克利分校研究人员展示了一种新技术，能够在平面上快速打印多达10种不同类型的细胞或蛋白质的复杂图案。 加拿大的一组研究人员则已经成功地试验了一种新的手持3D皮肤打印机，这种打印机可以通过直接在伤口上“打印”新的皮肤细胞来治疗严重的烧伤。（编译/前瞻经济学人APP资讯组） 原文来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200519140407.htm
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