具有免疫系統的類器官創建

美國辛辛那提兒童醫院研究人員報告稱，經過數年探索，他們在建立更好胃腸道疾病研究模型方面取得了重大突破：成功開發出一種複雜的下一代腸道類器官，其中包含功能性免疫系統的關鍵要素。這是第一個包含功能性免疫系統的體內類器官。研究結果近日發表在《自然·生物技術》上。

研究人員稱，該類器官支援遷移的免疫組織而不是排斥它們，同時，這些免疫細胞和結構能繼續改善腸道本身的發育，特別是它識別外來抗原的能力。

在這項研究中，為了研究免疫系統在發育過程中的作用，團隊使用了經基因改造以抑制自身免疫系統的人源化小鼠，從而讓移植的人類免疫細胞發揮作用。

團隊成員進行了精細的手術，將類器官移植到小鼠體內，並將它們置於腎臟周圍的膜下。在那裏，類器官繼續生長超過1000倍，達到直徑約1釐米（約豌豆大小）。

在第12、16和20周時，團隊發現類器官已包含多種類型的人類免疫細胞，這些細胞是從人源化小鼠遷移而來的，包括CD45+細胞和稱為腸道相關淋巴組織（GALT）的重要細胞結構。

重要的是，團隊進一步證實，只有當人源化組織暴露于特定細菌抗原時，才會産生功能性M細胞（一種關鍵類型的免疫信號細胞）。比如將發育中的小腸內部暴露在大腸桿菌碎片中，才會觸發類器官組織分泌抗體。

研究人員表示，該類器官的首個應用將作為一種測試平臺，以更多地了解影響消化道的免疫介導疾病。與動物模型不同，其可培養類器官去更準確地反映常見疾病狀態的遺傳條件，甚至可充當模倣特定患者器官組織的“化身”。

下一步，研究人員希望用更大的動物宿主複製小鼠身上的成功，以産生更大量的人體類器官組織。如果成功，實驗室培養的器官組織最終可能成為活體貼片，幫助受損器官完成自我修復。

【總編輯圈點】

此前有諾貝爾獎得主指出，用不了50年，人類將能用生物工程的方法培育出人體所有的器官。人類的免疫系統也非常神奇，它功能強大又能精準分清敵我。這次，科研人員通過精密的小鼠實驗設計，成功開發出了下一代腸道類器官，其中包含功能性免疫系統的關鍵要素。類器官在小鼠體內生長，慢慢地，就擁有了多種類型的免疫細胞。實驗的成功，也讓人寄希望於在其他動物宿主身上産生更大量的此類人體器官組織，在臨床上造福有需要的患者。