近日來自美國辛辛那提兒童醫院醫學中心的科學家們利用干細胞誘導生成了功能性的人類腸組織，研究論文在線發表在12月12日的《自然》（Nature）雜志上。研究人員稱他們的發現不僅將推動人類腸道發育、功能及疾病的研究，并向生成用于移植治療的腸組織邁出了重要的一步。

    “這是第一次利用培養皿中的人類多能干細胞誘導形成與人類腸組織非常相似的三維結構組織和細胞成分，”論文的資深作者、辛辛那提兒童醫院發育生物學部門研究人員James Wells說道：“我們希望能夠將干細胞轉變為腸組織，并能最終在臨床上使那些患有壞死性小腸結腸炎、炎性腸病、短腸綜合征等疾病的患者獲益。”

    在新研究，科學家們利用了兩種多能干細胞：人類胚胎干細胞(hESCs)和誘導多能干細胞(iPSCs)。iPSCs細胞是通過重編程人類皮膚細胞而獲得的。

    “人類胚胎干細胞具有多能性，能夠分化形成人體內超過200種不同的細胞類型。誘導多能干細胞是利用個體患者的體細胞重編程形成，衍生于這些iPSCs細胞的治療細胞攜帶著患者的遺傳物質，從而避免了免疫排斥的風險。由于iPSCs技術是近年來才開發出的一門新技術，目前科學家們還不確定這些細胞是否具有 hESCs細胞的所有潛能，”Wells說：“因此在本研究中研究人員同時采用了iPSCs和hESCs細胞，從而進一步檢測和比較了兩種細胞的轉化能力。”

    為了將多能干細胞轉化為腸組織，科學家們在實驗室利用化合物和生長因子進行了一系列同步的細胞操作以模擬胚胎腸發育過程。研究人員首先將多能干細胞轉化為一種稱為定型內胚層的胚胎細胞類型，這種細胞能夠生成食管、胃腸及肺、胰腺和肝臟等器官內壁組織。然后研究人員將其誘導生成了稱為“原始后腸”的特異性胚胎腸細胞。接著，研究人員將這些細胞放置到他們稱之為“原腸”（ pro-intestinal）細胞培養系統中培育以促進腸生長。

    在28天的時間內，研究人員通過這些操作生成了與胎兒腸組織相似的三維組織，其中包含了所有主要的腸細胞類型包括腸上皮細胞、杯狀細胞、潘氏細胞和腸內分泌細胞。這一組織繼續發育成熟獲得正常人類腸組織的吸收和分泌功能，并形成了腸特異性的干細胞。

    “全世界的研究團隊都可以基于我們的發現來開展他們的研究。我們的新發現為科學家們開展人類正常腸發育和腸疾病機制的研究提供了很好的研究工具。此外這一研究發現還將促進開發出機體更易于攝取的藥物，因為大部分的口服藥物都是通過腸道吸收的，”Wells博士說。

    在接下來的工作中研究人員將進一步確定這一腸組織是否能有效應用到腸疾患例如短腸綜合征的移植治療中。這將是第一次在動物體內開展此項檢測。研究人員期待在不久的將來能將這些方法運用到人類疾病的治療中。