類器官的目的是模擬人體器官,但由於肝臟的複雜性、及所需的龐大能量,通常在實驗室打造的環境中,肝細胞(hepatocytes)最終會轉化為類似膽管細胞(cholangiocytes)的細胞,而肝細胞的功能最多僅維持1至2週,要開發可以大量增殖並具有功能的肝臟類器官始終是一大挑戰。
慶應義塾大學研究團隊使用冷凍成人肝細胞經過發炎反應訊號蛋白——腫瘤壞死因子M處理後,類器官增殖了百萬倍,並在三個月持續成長,甚至在半年內仍保有分化能力。
另外,研究團隊開發了一種以調控肝細胞功能的荷爾蒙來誘導分化的新方法,可以使類器官展現出肝臟所有主要功能,包含可以產生葡萄糖、尿素、膽酸、膽固醇與三酸甘油脂等化合物,甚至如白蛋白這類維持血液滲透壓平衡的重要蛋白,其分泌量可達到與人體肝細胞相當的水準。此外,這些類器官還形成了小型管道網絡,能讓膽酸夠順利通過。
研究人員進一步將這些肝臟類器官注入免疫系統受損且肝功能異常的小鼠體內後,這些細胞最終取代了小鼠原有的肝細胞,並恢復了其肝臟功能。
這項研究證實,在小鼠體內進行肝臟類器官移植是可行的。但若要再生整個人類肝臟,類器官的增殖規模必須達到數十億個細胞。
研究團隊認為,短期內這項研究結果有助於簡化肝病藥物的開發流程,提供更穩定一致的研究材料,並降低毒性測試的成本。未來團隊也會進一步提升類器官的增殖規模,以及將其他類型的肝臟細胞納入類器官之中。
資料來源:https://www.news-medical.net/news/20250416/Breakthrough-method-creates-functional-liver-organoids.aspx
(編譯/實習記者 康育華、責任編輯/彭梓涵)