使用移植的干细胞在小鼠胚胎中生长功能齐全的肺

哥伦比亚大学的研究人员能够使用移植的干细胞在小鼠胚胎中生长功能齐全的肺。研究结果表明，最终有可能使用该技术为需要移植的患者在动物中生长人肺，并研究新的肺部治疗方法。

该论文在线发表在《自然医学》杂志上。

由于供体肺供血量有限，全世界数百万患有无法治愈的肺部疾病的人未经治疗而死亡。我们的研究表明，最终有可能开发出新的策略来在动物体内生成人肺以进行移植，以替代等待供体肺的方法。

研究人员致力于通过在合成支架上或在已剥离原始细胞的肺中生长干细胞来对肺进行生物工程改造。尽管已取得实质性进展，但研究人员仍无法产生能够在动物模型中维持生存的功能齐全的肺?还是能够使动物存活?

我们认为在发育中的动物中生长新的肺可能更简单，这样我们就可以利用动物的自然信号促进肺发育。

研究人员的第一个挑战是创造组织培养条件，使供体干细胞能够增殖并维持其转化为许多不同细胞类型的能力。

接下来，研究人员将这些干细胞植入两种类型的工程小鼠胚胎中。一种类型缺乏发育成成熟肺细胞的干细胞，而另一种则不能产生足够的细胞来构成肺。该程序产生了一个“嵌合”胚胎，它是供体和宿主细胞的混合物。

植入的干细胞在宿主细胞中的竞争能力超过了胚胎中存在的促进生长的分子，从而导致了功能性肺的形成，使小鼠能够很好地生活到成年。各种肺功能测试证实，“嵌合”肺的运作与正常小鼠的肺一样，没有排斥迹象。

森说：“干细胞是在胚胎的免疫系统开启之前植入的，这可以解释为什么器官没有被排斥的原因。”森随后将在大型动物和种间器官移植中测试他的方法。

卡多佐说：“从青蛙到小鼠再到人类，许多物种的肺发育信号都是保守的，因此使用动物来生长人肺的想法并不是没有问题的。”

这项研究是与斯坦福大学医学院教授Hiromitsu Nakauchi博士以及该论文的共同资深作者东京大学合作进行的。

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