我们的肝脏之所以能够高效地清除血液中的废物，是因为该器官根据三个主要“区域”来执行特定的主要任务。因此，如果科学家们希望创造出能够自我生长并帮助修复受损器官的肝类器官组织，那么实验室培养的组织必须忠实再现这些区域。
在2025年4月16日发表于《自然》杂志的一篇开创性论文中，辛辛那提儿童医院医学中心的类器官医学专家团队报告了这一里程碑式的成就——由人类干细胞制成的人源化类器官。当这些类器官被移植到胆管系统被切断的啮齿动物体内时，改进后的类器官几乎使啮齿动物的存活率翻了一番。
“长期以来，研究界一直需要一个更好的模型来研究人类肝脏生物学和疾病，因为人类肝脏中存在多种多样的肝细胞及其相关的功能协调，而这些在啮齿动物中并不存在。这个新系统为研究并最终治疗多种致命性肝脏疾病铺平了道路。”
——Takanori Takebe博士，本研究的通讯作者
Takebe博士是辛辛那提儿童医院干细胞和类器官医学中心（CuSTOM）的商业创新主任。他研究肝类器官的方法已有超过13年的历史。他的实验室取得了多项突破，包括首次将三个类器官连接在一起生长、一种用于研究目的的大规模生产肝类器官的新方法，以及可能有一天能帮助治疗严重黄疸的基因工程肝类器官。
短期内，这些多区域肝类器官将帮助科学家揭示糖尿病、药物引起的肝损伤、酒精相关性肝病和病毒性肝炎等疾病的机理。反过来，这些工作可能会加速药物开发和其他恢复肝脏健康的方法。
长期来看，对于等待肝移植的患者来说，这项研究使医学界向“生长”患者的自体肝替代组织迈进了一步，而不是依赖器官捐赠。
目前，根据联邦器官采购和移植网络的数据，有超过9,000名美国人注册在肝移植等待名单上。每年大约有2,000人在等待名单上死亡，而更多的人从未成为合格的候选人。
“这一发现令人兴奋的原因有很多，”CuSTOM联合主任Aaron Zorn博士说。“在一个层面上，它表明我们在实验室中培育出准确模拟人类肝脏功能的肝脏组织方面迈出了重要一步。虽然人类肝类器官移植仍需数年时间才能实现，但在实验室中，这些特殊的组织可能有助于我们找到防止人们需要肝移植的方法。”
这项新研究详细介绍了如何开发这些新类器官及其功能——包括单细胞水平的遗传信息。但还需要更多的研究来完全理解这些类器官与自然人类器官发育的匹配程度。
科学家们还在努力开发化学方法，而不是基因编辑，来触发新类器官中的区域发育。这将使在个人层面研究疾病发展和药物反应变得更加实用。
然而，在短期内，使用这些新的肝类器官在实验室环境中更准确地预测药物代谢和毒性可能是这项创新的最大医疗影响，Zorn博士说。
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