研究快讯
期刊：NatureMedicine
标题：Engineeringtransplantablejejunalmucosalgraftsusingpatient-derivedorganoidsfromchildrenwithintestinalfailure
DOI：10./s---z
小肠广泛解剖结构或功能性丧失，导致肠功能衰竭，对儿童造成长期衰弱的后果。病人护理的首要任务是增加功能性肠道的长度，尤其是空肠，以促进营养的独立性。在这里，我们使用来自儿童患者的生物材料构建自体空肠粘膜移植物，并显示患者来源的类器官可以在体外有效扩张。同时，我们利用完整的纳米结构制备脱细胞的人体肠道基质，形成生物支架。蛋白质组学和拉曼光谱学分析揭示了人类小肠和结肠支架高度相似的生物化学特征，这表明它们可以作为肠道工程平台交替使用。实际上，将空肠类器官移植到两种类型的支架上，可以可靠地重建具有生理性空肠功能的几个方面的移植物，并且在移植到小鼠的肾包膜或皮下袋内长达2周后存活并形成管腔结构。我们的研究结果为肠功能衰竭儿童特异性空肠移植提供了概念验证数据，最终有助于恢复营养自主性。
肠功能衰竭(IF)发生在功能性肠管减少到满足维持生长所需的营养和液体所需的最低要求以下的儿童中。潜在的病因包括短肠综合征(SBS)引起的解剖学损失、运动障碍(如先天性巨结肠)或先天性上皮缺陷(如微绒毛包裹体疾病。最终，患有不可逆转IF的儿童被转介进行肠道移植。然而，由于供体器官短缺和高死亡率，临床上迫切需要创新的治疗策略。肠道组织工程为IF提供了个性化的解决方案，为移植物的细胞和支架成分量身定做，以适应个别患者的疾病病因。例如，坏死性小肠结肠炎或克罗恩病引起的SBS患者需要重建全层移植物。相反，肠运动障碍患者需要重建神经肌肉移植物，而对于有纯上皮缺陷的IF患者来说，设计粘膜移植物是最重要的。虽然皮肤和角膜等简单组织的工程在临床实践中已经很好地建立了，但更复杂的器官在临床上成功应用的例子只在少数气管和膀胱重建的病例报告中。到目前为止，还没有临床研究使用来自IF患者的细胞来生物工程小肠，这将避免免疫抑制的潜在并发症。
他们已经建立了一个临床上相关的方案，为IF使用患者来源的材料进行及时的小肠移植重建。已经证明，从最少的起始材料中提取的人空肠类器官可以在体外有效地扩增，同时在体外和体内保持其固有的区域特异性功能特性和分化潜力。他们的数据支持在IF高危儿童行肠切除时将PDO常规化作为一种新的临床标准的概念，以促进未来个性化肠重建的选择。重要的是，我们提出了使用结肠支架进行SI移植物重建的创新概念。这意味着来自身体供者的结肠或受先天性巨结肠等疾病影响的儿童切除的结肠可以去细胞、储存和捐赠，用于构建功能性SI黏膜。此外，在IF病因中，如通常保留结肠的中肠扭转，有可能将同一IF患者的结肠转换为SI，方法是用使用患者自己的空肠器官设计的空肠粘膜移植物取代结肠粘膜。与以往主要集中于诱导多能干细胞(IPSCs)、合成支架或啮齿动物ECM基质12、19、29-33的文献不同，本研究中使用原始人体材料(包括细胞和脱细胞支架)是迈向临床翻译的高度相关的一步。此外，研究结果表明，已获准在IF34中使用的替杜鲁肽也可以应用于组织工程学，以促进移植物在体内的存活。使用原位移植模型对人类空肠工程的后续研究将为他们移植物的结构和功能能力提供最确凿的数据。虽然目前的研究为IF患者提供了个性化人类SI移植物的重要概念性进展，但恢复神经肌肉功能和完全血管化的挑战仍然存在，并且是未来全层肠道重建的关键工程步骤。
与+同行共同