EngMedicine | 董磊/刘春艳团队:肝脏组织工程的研究进展

文摘   2025-01-26 09:09   江苏  

左右滑动查看原文

    导 读    

肝组织工程旨在利用生物学、工程学和材料科学理念构建具有肝脏功能的人工器官,为治疗终末期肝病、急性肝衰竭和肝脏代谢紊乱等疾病提供了新策略。本文综述了肝组织工程在细胞来源、生物材料和血管化策略方面的研究进展,并讨论了该领域的挑战,需持续深入研究突破上述三方面的技术瓶颈,最终实现肝组织工程在临床应用中的全部潜力。

背 景

全球每年有超过200万人因肝脏疾病死亡,肝移植是治疗终末期肝病的有效方法‌。然而,供体器官的严重稀缺限制了肝移植手术的实施。因此,亟需发展替代肝移植的创新策略。组织工程从生物学和工程学的角度研究开发受损组织或器官的功能性替代品,以修复或重建受损组织或器官的功能,展示了作为肝移植技术的可行替代方案的潜力。

结果

肝组织工程是将肝细胞接种到具有活性的生物材料支架上,培养形成具有一定结构和功能的三维组织或器官。种子细胞、及具有良好循环系统结构的支架材料是构建功能性肝组织的不可或缺因素。肝细胞的来源包括原代人肝细胞、肝干细胞、多潜能干细胞和直接重编程技术诱导的肝细胞。用于肝组织工程的支架材料分为天然和合成聚合物、脱细胞支架、3D和4D打印基质。器官芯片、3D打印技术和器官转化策略是实现肝组织血管化的关键手段。每种技术都有其独特优势与限制,有效结合上述技术为构建功能性肝脏提供解决方案。

肝组织工程的发展

结论

随着化学、生物学、材料科学和工程学等多学科的融合,在种子细胞、支架材料和血管化策略等方面的进步使得构建功能性肝组织成为可能。然而,由于肝脏结构和功能的天然异质性,其功能再现对肝组织工程提出了重大挑战。解决这一挑战的新方法包括对体细胞进行重编程、构建利于组织再生的工程支架和多尺度血管,以构建用于临床移植的工程化肝脏。

    总结与展望    

随着生物材料、器官芯片、3D打印等技术方面的突破,肝脏组织工程有望实现功能性肝脏的再生。未来发展应着重突破血管化技术,确保细胞养分供给与肝功能维持;基于细胞重编程技术构建自体来源的肝细胞,避免免疫排斥;以及借助基因编辑技术,实现精确高效的肝脏修复与再生,上述创新策略将为肝脏疾病的治疗提供全新方案。

长按二维码看全文

Website:https://doi.org/10.1016/j.engmed.2024.100041

DOI: 

doi.org/10.1016/j.engmed.2024.100041

通讯作者


董磊,南京大学生命科学学院教授,副院长,教育部“长江学者”。研究领域主要为组织工程与再生医学,创造性提出“器官功能重塑”技术理念,实现重要组织器官在脾脏内的功能性再生。目前总计发表SCI论文100余篇,以通讯作者或共通讯作者在Journal of HepatologyGutScience AdvancesNature CommunicationsCell ReportseLifeEMBO Molecular Medicine等权威学术期刊发表SCI论文60余篇。

第一作者


刘春艳,南京大学生命科学学院博士后,从事组织工程与再生医学研究,致力于组织和细胞疗法解决肝病领域的困境。

关于我们

EngMedicine 是一本国际同行评议、开放获取、跨学科期刊(ISSN 2950-4899),入选中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目,被DOAJ国际数据库收录。期刊免版面费发表,并提供免费英语润色服务和图片设计服务

期刊涵盖医工交叉领域的各个研究方向,旨在激励医学工程师帮助人类加深对疾病的理解,探索疾病的预防、诊断、治疗或监测的有效途径。期刊致力于成为临床医生、医学工程师和科研人员间的桥梁,为医工交叉领域的重大原创研究和综述提供高质量发表平台。

官方网站:

https://www.sciencedirect.com/journal/engmedicine

期刊投稿:

https://www2.cloud.editorialmanager.com/engmed/default2.aspx

创刊主编: 

滕皋军国科学院院士、东南大学附属中大医院)

执行主编: 

祁小龙(国家高层次人才、东南大学附属中大医院)

联系合作: 

engmedicine@seu.edu.cn


EngMedicine | Volume 1 Issue 1


EngMedicine | Volume 1 Issue 2


EngMedicine | Volume 1 Issue 3

来源:EngMedicine 医工交叉

撰稿:刘春艳

排版:李登明

美编:   天

 点击下方 阅读原文 跳转期刊投稿网站

EngMedicine 医工交叉
探索医学与工程学的交汇点,一起寻找临床创新的无限可能!
 最新文章