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Science Immunology解答谜题:首次发现为何移植10年后会出现免疫排斥

2017/07/03 来源:生物通
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导读
人体器官移植中有一半的比例会在10到12年内出现受体免疫系统排斥,这一直以来都是一个谜题,科学家们不清楚为何会在移植这么多年后再出现免疫排斥。近期来自匹兹堡大学的一组研究人员发现了这一过程中的一种关键关键细胞受体。

本文转载自生物通网站


人体器官移植中有一半的比例会在10到12年内出现受体免疫系统排斥,这一直以来都是一个谜题,科学家们不清楚为何会在移植这么多年后再出现免疫排斥。近期来自匹兹堡大学的一组研究人员发现了这一过程中的一种关键关键细胞受体。

这一研究成果公布在6月23日的Science Immunology杂志上。

“我们第一次发现了启动这一排斥应答的最早步骤,”文章作者,匹兹堡大学Thomas E. Starzl研究所的研究人员Fadi Lakkis表示,“先天免疫系统干扰了针对外来组织的首次识别过程,这就会导致阻断排斥早期阶段中的排斥过程,从而阻止移植失败。”

Lakkis等人利用定位克隆技术发现了遗传突变,找到了一个负责激活先天免疫反应的因子:SIRP-α,这是小鼠个体存在差异的细胞表面受体。当研究人员将一只小鼠的组织移植到具有不同SIRP-α受体的宿主动物中时,这一分子会与受体单核细胞(一种先天免疫细胞)上的CD47受体结合,并产生排斥反应。

Lakkis认为,由于人类细胞也表达SIRP-α,对移植宿主进行测序寻找这个基因,就可以帮助降低排斥率。

来自芝加哥大学的Anita Chong(未参加这项研究)说,“可以想象,这些相互作用对于稳定促发免疫应答,来排斥器官至关重要,因此可以利用这一原理,研发新治疗方法,限制这些受体的作用,从而促进器官的存活。当然这还只是一种可能性,还需要进行更多的研究,来检测这种分子途径是否会真正影响临床上器官移植的结果。”

对受损组织或器官进行修复和功能重建,仍然是现代医学面临的一个难题。目前最常用的手段就是组织或器官的移植,不过这种方案存在着供体来源不足、免疫排斥等问题。很久以来人们一直梦想能够像工厂生产机器零件一样,大量生成移植所需的组织或器官,在机体出现问题时进行更换。

因此近年来组织工程学(tissue engineering)崛起,这一技术将生物材料与种子细胞结合起来,通过体外培养构建新的组织和器官,以便替代和修复机体内的受损部分,重建正常的生理功能。到目前为止,组织工程学技术已经为人们提供了可用于临床的膀胱、气管和血管。此前一组科学家也证明了神经、肌肉、上皮细胞和血管都在移植的食管中得以再生,允许其正常行使功能。

此外,关于iPS免疫排斥的问题也是这一研究领域争论的焦点,人类胚胎干细胞(hESCs)临床应用是一种备受关注,前景广阔的治疗手段,这种细胞能自我更新,并且能分化成任何细胞类型。然而之前有研究表明,即使人类胚胎干细胞是来自于人类细胞,但它们仍然具有与受体不同的基因组成,因此在移植后不久,新宿主免疫系统通常会攻击并排斥这些细胞。

如果要缓解这种抗拒作用,就需要服用一些免疫抑制药物,但这些药物都是高毒性的,并且可以触发一些患者出现感染,甚至癌症。为此来自加州大学圣地亚哥分校的徐洋教授等人历时四年,技术攻关,利用一种人源化小鼠模型,发现了一种防止人类胚胎干细胞出现免疫排斥反应的新方法,这种方法无需用到免疫抑制药物。

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