新华社东京7月28日电（记者钱铮）日本横滨市立大学日前发布新闻公报说，该校参与的研究团队利用人类iPS细胞（人类诱导多能干细胞）培育出肝脏类器官，给肝纤维化的实验鼠移植这种人造肝脏类器官可以改善肝纤维化症状。该研究有助于开发肝硬化的新疗法。
公报介绍说，肝硬化是一种致命的慢性肝病，可能由病毒感染、脂肪肝和酒精性肝损伤等因素引起，除了接受肝脏移植外尚无根治方法，而肝脏移植面临着严重的供体短缺问题。肝硬化前期通常会经历肝纤维化过程，如果发展下去肝功能将明显下降，因此控制肝纤维化进程对于防止肝硬化非常重要。
由于发育过程中的胎儿肝脏有很强的组织再构建能力，研究人员想到利用人类iPS细胞培育胎儿肝脏类器官的再生医疗方法。本项研究中，横滨市立大学和东京大学的研究人员构建了肝纤维化实验鼠模型，并为其肝脏表面移植妊娠中期实验鼠胎儿的肝脏，发现肝纤维化实验鼠的生存率明显提高，肝纤维化症状也得到改善。
下一步，研究人员利用人类iPS细胞培育出与妊娠中期实验鼠胎儿肝脏相似的人造肝脏类器官，具有肝窦状隙和胆管等结构。给肝纤维化实验鼠移植这种人造肝脏类器官后，它们的生存率和肝纤维化症状均得到改善，各项肝功能指标也出现好转。研究还显示，移植人造肝脏类器官后，肝纤维化实验鼠体内未成熟的巨噬细胞被诱导分化成为抗炎型巨噬细胞，进而产生部分逆转肝纤维化的效果。
相关论文已发表在美国《科学·转化医学》杂志上。（完）
iPS细胞是什么？有什么用？
专业的医学解读是：iPS 细胞的标准名称，叫“人工多功能性干细胞”，这种多能干细胞，是指体细胞在导入多能遗传基因，以及其他诱导因子的作用下进行基因的重新编排，从而得到拥有与胚胎干细胞相似的分化潜力的干细胞。 这些医学概念听起来有点玄乎，不好理解。 我们说得直白一点，就是iPS细胞也属于干细胞的一种，但是属于高级版，因为通过基因的重新编排，这种细胞具有跟你生下来时带有的胚胎干细胞相似的分化潜能，并能产生出一种诱导性，可以进行定向的干细胞治疗。 理论上来说，使用iPS 细胞可以再造人体器官，补充、修复人体受损器官和组织。 譬如说，你的肾脏坏了，你可以使用自身细胞培植出来的iPS细胞再造一个肾脏换上去，而不需要等着别人捐给你。 比如，你发现自己脸上有了皱纹，那就用iPS细胞修复自己的肌肤，让60岁的老太太变成18岁的小姑娘。 以上内容参考徐静波《日本的底力》
生物作业需要一篇美国科学杂志或者cell杂志的英文文章
1. Direct Reprogramming of Fibroblasts into Functional Cardiomyocytes by Defined FactorsMasaki Ieda, Ji-Dong Fu, Paul Delgado-Olguin, Vasanth Vedantham, Yohei Hayashi, Benoit G. Bruneau, Deepak Srivastava 8月6日，美国和日本的研究人员在《细胞》（Cell）杂志网络版上发表论文称，他们通过在成纤维原细胞中植入特定的Gata4, Mef2c和Tbx5种基因，成功培育出心肌细胞。 研究人员发现，在小鼠胚胎的心脏中，有3种基因是生成心肌细胞必不可少的。 通过向纤维原细胞中植入这3种基因，可以获得驱动心跳的心肌细胞。 与利用诱导多功能干细胞(iPS细胞)培育心肌细胞相比，这种方法更加安全、简捷。 该项研究负责人家田真树说：“今后将确认是否可以用同样方法制造出人类心肌细胞。 如果可行，心肌梗塞患者将无需接受开胸手术，而只需通过导入这些基因，让那里的纤维原细胞直接生成健康的心肌细胞。 ” 2. Generation of Rat Pancreas in Mouse by Interspecific Blastocyst Injection of Pluripotent Stem CellsToshihiro Kobayashi, Tomoyuki Yamaguchi, Sanae Hamanaka, Megumi Kato-Itoh, Yuji Yamazaki, Makoto Ibata, Hideyuki Sato, Youn-Su Lee, Jo-ichi Usui, A.S. Knisely et al. 9月3日最新出版的Cell头条是Interspecies Organogenesis，来自日本东京大学医学研究院的研究人员成功的利用大鼠的iPS细胞（诱导多能性干细胞）培育出小鼠的胰腺，这是首次成功的将不同种动物的细胞生成内脏器官的实验。 领导这一研究的是东京大学知名干细胞研究专家Hiromitsu Nakauchi，同期Cell杂志也配发了新加坡医学生物学研究院Davor Solter的评论文章。 再生医学的目的是希望能从病患的多能干细胞中获得器官，最新的这篇文章通过将大鼠的iPS细胞注入到小鼠胚球中，在缺乏胰腺的小鼠中产生了一个具有功能的大鼠胰腺，这为再生医疗治疗糖尿病开辟了一条新路。 一般的情况下，动物的受精卵经过反复的细胞分裂生成生物体的各个内脏器官，而研究人员却改变了这一过程：他们令已被改变遗传基因的雌、雄小鼠进行交配，得到无法自主生成胰脏的小鼠受精卵。 三天后，他们又将从大鼠的尾巴中提取的10至15个iPS细胞注入已经分裂成胚胎的小鼠受精卵中，最终培育出一只拥有大鼠胰脏的小鼠。 研究人员进行了大约150只小鼠实验，但只得到了一只成年小鼠。 研究结果表明这只小鼠拥有与大鼠相同的胰脏细胞，血糖值也保持正常。 目前使用诱导多功能干细胞开展的再生医疗研究主要集中在对脏器和组织的修复上，虽然通过这种干细胞在体内培育器官的研究尚处起步阶段，但相关研究成果为再生医疗领域的研究带来了新希望。 小鼠(mouse)与大鼠(rat)虽在生物分类学上同属脊椎动物门、哺乳动物纲、啮齿目、鼠科，但前者为鼷鼠属、小家鼠种，后者则为家鼠属、褐家鼠种。 两者均被广泛运用于遗传学研究中。 3. A Large Intergenic Noncoding RNA Induced by p53 Mediates Global Gene Repression in the p53 ResponseMaite Huarte, Mitchell Guttman, David Feldser, Manuel Garber, Magdalena J. Koziol, Daniela Kenzelmann-Broz, Ahmad M. Khalil, Or Zuk, Ido Amit, Michal Rabani et al.来自哈佛大学医学院，麻省理工，斯坦福大学等处的研究人员发现了一类受p53调控的新型长链非编码RNAs（large intergenic noncoding RNAs，lincRNAs），这无论是对于p53这一明星基因的研究，还是长链非编码RNAs的分析都提供了重要的信息。 这一研究成果公布在Cell杂志封面上。 领导这一研究的是著名的青年科学家John Rinn，John Rinn博士致力于RNA的研究，2009年被评为美国国内撼动科学界的青年英才。 这位科学界的成长颇为曲折：滑板和滑雪曾占据了他的所有，直至在美国明尼苏达大学就读期间，他才开始把自己沉浸在生物课堂里并且逐渐意识到他不仅在科学方面有天赋，而且实际上他还非常喜欢科学。 John Rinn博士发现了成千上万种的新的形式的RNA，而这些RNA被称作大量插入的非编码RNA或者LINCs，后来证明，这些新发现的RNA在调节基因上面扮演的绝不仅仅是一个辅助的角色，或者更像是直接在导演着整部戏。 在最新的这篇文章中，John Rinn博士研究组与其它同事一道发现了一类受p53调控的新型长链非编码RNAs，所谓长链非编码RNAs是一类转录本长度超过200nt的RNA分子，它们并不编码蛋白，而是以RNA的形式在多种层面上（表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等）调控基因的表达水平。 4. Reversal of Cancer Cachexia and Muscle Wasting by ActRIIB Antagonism Leads to Prolonged SurvivalXiaolan Zhou, Jin Lin Wang, John Lu, Yanping Song, Keith S. Kwak, Qingsheng Jiao, Robert Rosenfeld, Qing Chen, Thomas Boone, W. Scott Simonet et al.研究者在小鼠中发现一种分子可以完全逆转晚期癌症伴随的破坏性肌肉丧失，延长癌症动物的生存期。 这个分子可以作为诱饵阻断一种关键的肌肉生成抑制蛋白myostatin的活性。 Myostatin与诱饵分子结合被“清除”，因而不能与它的正常受体结合启动肌肉退化。 癌症肌肉破坏性丧失又称为恶病质，是30%癌症患者的死亡原因。 目前尚不清楚癌症是如何导致恶病质，而恶病质如何导致患者机能减退的。 科学家认为是通过一连串相关的分子信号引起的。 “它以负向方式控制肌肉质量。 ”该研究的发起者H. Q. Han说道。 Han和他的研究团队希望能找到与癌症恶病质有关的信号途径，并阻断它从而达到治疗患者的目的。 研究证实阻断myostatin信号途径可以促进肌肉生长。 还有一些研究证实与myostatin密切相关的activin A在某些癌症患者中高表达。 “我们随机选取了大量体外培养的癌细胞系，发现其中的1/3的细胞系分泌大量的activin A，”Han说：“这使得我们相信在癌症中过量表达的activin A一定有某种系统功能。 ”研究者们制造出了一种被认为可以影响myostatin和activin A信号途径的可溶性的类activin A受体分子——即一种具有activin受体特性的抗体，这种诱饵分子通过清除配体，阻断受体激活。 单独注射这种可溶性分子进入正常的小鼠肌肉可在一周或两周内促进肌肉积聚。 当它被给予移植了结肠癌细胞的小鼠时，它的肌肉质量恢复了正常虽然肿瘤仍旧在继续生长。 令人感到惊奇的是，没有接受可溶性分子治疗的动物在癌细胞植入后40天内全部死亡，而在同样的时间内处理组动物仍有一半存活。 该研究论文发表在Cell杂志上。 Han的研究小组并不是第一次尝试通过myostatin信号途径治疗肌肉萎缩。 马里兰州巴尔的摩市约翰霍金斯大学的分子生物学家Se-Jin Lee在1997年发现了myostatin基因并确定了它调控骨骼肌的功能。 Lee说；“确实存在大量的数据证实靶向这条信号途径是有利的。 但事实上扰乱myostatin信号途径引起有力的肌肉再生长并不让人惊喜，因为其他研究证实这条信号途径对肌肉生长有着极端的副作用。 ”5. GPR120 Is an Omega-3 Fatty Acid Receptor Mediating Potent Anti-inflammatory and Insulin-Sensitizing EffectsDa Young Oh, Saswata Talukdar, Eun Ju Bae, Takeshi Imamura, Hidetaka Morinaga, WuQiang Fan, Pingping Li, Wendell J. Lu, Steven M. Watkins, Jerrold M. Olefsky 6. An Alternative Splicing Network Links Cell-Cycle Control to ApoptosisMichael J. Moore, Qingqing Wang, Caleb J. Kennedy, Pamela A. Silver 7. Dendritic Function of Tau Mediates Amyloid-β Toxicity in Alzheimers Disease Mouse ModelsLars M. Ittner, Yazi D. Ke, Fabien Delerue, Mian Bi, Amadeus Gladbach, Janet van Eersel, Heidrun Wölfing, Billy C. Chieng, MacDonald J. Christie, Ian A. Napier et al.8. The Language of Histone CrosstalkJung-Shin Lee, Edwin Smith, Ali Shilatifard 9. Activation of Specific Apoptotic Caspases with an Engineered Small-Molecule-Activated ProteaseDaniel C. Gray, Sami Mahrus, James A. Wells 10. Immunoproteasomes Preserve Protein Homeostasis upon Interferon-Induced Oxidative StressUlrike Seifert, Lukasz P. Bialy, Frédéric Ebstein, Dawadschargal Bech-Otschir, Antje Voigt, Friederike Schröter, Timour Prozorovski, Nicole Lange, Janos Steffen, Melanie Rieger et al.一共10篇，望采纳
异种器官移植的研究进展
1920年，俄国医生甫洛诺夫（Serge Voronoff）为了给病人注入青春的活力，将黑猩猩的睾丸切片植入老年男子的阴囊内，10年后，已有数百人接受了这样的手术，女性也接受猩猩卵巢组织移植以治疗更年期症状基于桃瑞丝的方法已成功培育出一些简单的器官，2008年，患者克劳迪娅-卡斯蒂诺（Claudia Castillo）接受了一个来自死亡捐献者的气管移植器官，研究人员从捐献者体内提取气管，进行大小剪裁，然后放入从克劳迪娅体内提取的干细胞培养环境脚手架中，最终发育形成相应的气管组织。 她还基于这项老鼠实验，重复性地试着培育猪的心脏和肝脏，对于猪器官的培育将更简单一些，因为猪的体型更大，要比处理培育体型较小的老鼠器官更容易。 预计去细胞化的移植肝脏器官将比心脏更早地培育出来。 其他研究小组也从事于移植肝脏培育研究，科学家史蒂文-巴迪拉克（Steven Badylak）称，现已研究出如何在老鼠体内培育肝脏去细胞培育法，只是该技术尚未发布。 此外，美国马萨诸塞州总医院的研究小组负责人马丁-亚穆什(Martin Yarmush)培育了人造可移植老鼠肝脏器官，从而证明在实验室内可以培育出具备肝功能的移植器官。 据该研究小组成员科库特-尤冈(Korkut Uygun)称，研究小组的最终目标是培育出人体去细胞移植器官，并不仅是简单的动物器官。 桃瑞丝这种培育的复杂器官面临的较大挑战是如何确保所有的器官内细胞与患者的血液相溶合，如果没有血液进入，移植器官中心的细胞则会严重缺氧，导致移植后细胞死亡。 桃瑞丝称，她有办法能够克服这种困难。 2008年1月，她带领的一支研究小组实现了较大的技术突破，他们基于新生老鼠心脏细胞培育出一个跳动中的心脏，这个心脏保持着3D外形，其内部充满着所有血管。 当他们植入一些新的细胞，会生长出血管组织。 此外，桃瑞丝表示他们几乎能够重新培育出带有细胞的完整血管系统，其中包括动脉、静脉和毛细血管。 她说：“由于我们培育出了血管，新的移植器官能够与患者身体的血液供给系统自然地连接在一起。 ”在移植心脏器官的培育过程中，干细胞转换成为心室和心房的内皮细胞，还可形成血管和心脏平滑肌细胞。 匹兹堡大学医学院的大卫-库珀(David Cooper)是异种器官移植技术的主要研发人员，他指出，“裸体”猪心脏仍携带着alpha-Gal抗原体，人体免疫系统能够识别，并遭受其攻击。 但是伦敦大学学院再生医学教授克莉丝-梅森(Chris Mason)指出，许多培育的去细胞猪器官都没有施用辅助免疫药物，必须对猪器官内对人体免疫系统构成攻击的物质彻底消除，否则未来数百万名患者一旦接受猪心脏移植后将出现心脏瓣膜和相关组织的副作用。 猪心脏经过去细胞化处理后，现成为培育人类移植心脏“脚手架”动物器官异种移植排异过程在某些方面与同种排斥相似，可以借鉴。 但异种移植又有其特性：细胞表面存在更多的“异物”，会与宿主产生强烈的反应，这种跨物种间的移植存在较大的分子差异，包括天然抗体、补体、NK细胞和巨噬细胞等。 常出现的超急性排异反应（HAR），排异反应在血液循环后几分钟或数小时发生，也可在24-48小时内发生不可逆转体液排斥反应，较常见的发生在手术台上；急性血管性排斥反应（AVR），血管化脏器移植后数天到数周间发生，也是不可逆转性体液排斥反应，常发生在手术后早期，病情进展迅速；加速性细胞排斥反应（TMR），受者循环血液中存在抗供者抗体并不一定引起HAR和AVR的情况下，可能出现加速性细胞排斥反应。 该反应对免疫抑制剂抑制效果不良。 受者抗供者抗体的存在可促进抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用，促使发生细胞性排斥反应，病理表现以间质水肿和局限性炎性细胞浸润为特征，细胞浸润的局部毛细血管内皮细胞变性和坏死。 异种移植的免疫障碍也远远大于同种移植（Allografts）。 异种器官移植排斥反应类型依据供、受者种族遗传背景差异程度分为协调性（Concordant）和非协调性（Discordant）。 协调性异种移植发生在种属较近的动物之间，如大鼠与小鼠之间；非协调性异种移植则在种系发生较远的种属间进行，排斥以分钟或小时计，常导致HAR发生，如猪器官移植到人、豚鼠与大鼠之间的移植。 有学者将协调性异种移植分为困难型和容易型；依据排斥反应发生机理将非协调性异种移植分为抗体型和非抗体型两类。 所不同的是在协调性异种移植中是诱生抗体，而在非协调性移植中则是预存天然抗体。 虽然异种器官移植给人类移植器官的短缺带来希望，但有些科学实验表明还有令人担心的问题存在。 美国加州斯克里普斯研究所丹尼尔·沙罗门等人在实验中发现，猪体内普遍存在的“猪内生逆转录酶病毒”能感染人体细胞。 沙罗门等还发现，将猪胰腺细胞移植给免疫功能受到抑制的实验鼠后，该病毒会被激活，使鼠机体多种组织受到感染。 科学家尚未发现该病毒对猪有害，受感染的实验鼠也未患上疾病。 但是，人体被该病毒感染后会产生什么后果，目前还不得而知。 不同动物体内有不同的微生物群，对一种动物无害的病毒，在另一种动物身上可能造成严重危害，这并非没有先例。 1997年，英国伦敦大学学院的罗宾·韦斯等就曾报告说，他们在猪体内发现了两种新型病毒。 这两种病毒不仅不损害猪的健康，而且一定程度上还能增强猪的机体功能。 然而它们却能使猴子、猫和某些鸟类患上白血病。 从其结构推断，科学家认为它们也可能会让人类患上白血病。 科学家担心，人类对猪体内的各种病毒还了解得太少，将猪器官移植给人存在风险，甚至有可能引发新型大规模传染病，产生不堪设想的后果。 尽管病毒问题给异种器官移植的前景投下重重阴影，许多科学家仍赞成继续这类研究。 他们指出，异种器官移植具有极大医疗潜力，不应半途而废。 科学家们呼吁深入研究猪体内的病毒并寻求相应的对付方法，同时对移植试验进行严格的审查与控制。
