全球每年約有兩百萬人因肝病喪生，但現(xiàn)有療法的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上疾病的流行速度。為了解決這一問題，葡萄牙奧埃拉什實(shí)驗(yàn)生物技術(shù)研究所（iBET）干細(xì)胞與免疫細(xì)胞生物工程實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人瑪格麗達(dá)·塞拉（Margarida Serra）博士及其團(tuán)隊(duì)，利用人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）生產(chǎn)類肝細(xì)胞（HLCs），為肝病新療法的開發(fā)提供了新思路。然而，目前大多數(shù)方法生產(chǎn)的HLC數(shù)量極少，這成為研究和應(yīng)用的主要障礙。

為了提高HLC的產(chǎn)量，塞拉團(tuán)隊(duì)采用攪拌式生物反應(yīng)器，并通過調(diào)控溶解氧（DO）濃度探索最佳生產(chǎn)方法。他們比較了在大氣氧濃度（約21%）與生理氧濃度（約4%）條件下的HLC生產(chǎn)效率，重點(diǎn)研究了這些條件對肝前體細(xì)胞增殖和分化的影響。此外，研究團(tuán)隊(duì)還通過轉(zhuǎn)錄組分析和生化檢測對HLC的質(zhì)量屬性進(jìn)行了全面表征。

令人振奮的發(fā)現(xiàn)

研究結(jié)果顯示，4%的DO條件下，HLC的產(chǎn)量比21%的DO條件高出約三倍，且肝前體細(xì)胞的分化效率幾乎翻倍。更重要的是，這些HLC表現(xiàn)出成熟肝細(xì)胞的多種功能特性，包括代謝藥物的能力、合成肝代謝物的能力以及誘導(dǎo)的細(xì)胞色素P450活性。

不僅如此，這一方法的適用性在不同來源的iPSCs中得到了驗(yàn)證。研究團(tuán)隊(duì)還特別使用了一種來自原發(fā)性高草酸尿癥1型（PH1）患者的iPSCs，結(jié)果發(fā)現(xiàn)生成的HLC具備PH1疾病的代謝特征，其草酸鹽分泌量顯著高于健康供體生成的HLC。這一成果表明，該方法能夠用于特定肝病的模擬與研究，為罕見肝病的治療開發(fā)提供了寶貴的工具。

未來展望

盡管取得了令人鼓舞的成果，塞拉團(tuán)隊(duì)指出，目前生成的HLC尚未完全具備成熟肝細(xì)胞的所有功能能力。未來，研究工作將著重于進(jìn)一步提高HLC的成熟度，以滿足體內(nèi)移植和體外模型開發(fā)的需求。

通過簡單調(diào)控生物反應(yīng)器中的氧濃度，塞拉團(tuán)隊(duì)為肝病治療打開了新的大門。這一研究不僅提升了HLC生產(chǎn)的效率，還為利用類肝細(xì)胞研究藥物代謝、開發(fā)新療法奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。肝病患者的治療未來或?qū)⒂瓉硗黄菩赃M(jìn)展。

參考資料：https://www.genengnews.com/topics/bioprocessing/oxygen-control-improves-models-of-liver-disease/

編輯：王洪

排版：李麗