美國辛辛那提兒童醫(yī)院研究人員報告稱，經(jīng)過數(shù)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(fā)出一種復(fù)雜的下一代腸道類器官，其中包含功能性免疫系統(tǒng)的關(guān)鍵要素。這是第一個包含功能性免疫系統(tǒng)的體內(nèi)類器官。研究結(jié)果近日發(fā)表在《自然·生物技術(shù)》上。

研究人員稱，該類器官不支持遷移的免疫組織而不是排斥它們，同時，這些免疫細胞和結(jié)構(gòu)能繼續(xù)改善腸道本身的發(fā)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(tǒng)在發(fā)育過程中的作用，團隊使用了經(jīng)基因改造以抑制自身免疫系統(tǒng)的“人源化”小鼠，從而讓移植的人類免疫細胞發(fā)揮作用。

團隊成員進行了精細的手術(shù)，將類器官移植到小鼠體內(nèi)，并將它們置于腎臟周圍的膜下。在那里，類器官繼續(xù)生長超過1000倍，達到直徑約1厘米（約豌豆大小）。

在第12、16和20周時，團隊發(fā)現(xiàn)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(guān)淋巴組織（GALT）的重要細胞結(jié)構(gòu)。

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

研究人員表示，該類器官的首個應(yīng)用將是作為一種測試平臺，以更多地了解影響消化道的許多免疫介導(dǎo)疾病。與動物模型不同，其可培養(yǎng)類器官以更準確地反映常見疾病狀態(tài)的遺傳條件，甚至可充當模仿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復(fù)制他們在小鼠身上的成功，以產(chǎn)生更大量的人體類器官組織。如果成功，實驗室培養(yǎng)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(fù)。

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(tǒng)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(shè)計，成功開發(fā)出了下一代腸道類器官，其中包含功能性免疫系統(tǒng)的關(guān)鍵要素。類器官在小鼠體內(nèi)生長，慢慢地，就擁有了多種類型的免疫細胞。實驗的成功，也讓人寄希望于在其他動物宿主身上產(chǎn)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。