用纳米材料基质重建健康的肝细胞

新加坡国立大学的药学科学家与来自国家大学卫生系统(NUHS)的临床医生一起，开发了一种基于纳米材料的水凝胶，它能促进羊膜上皮细胞(一种干细胞)长成成熟的肝细胞。

肝脏执行许多与消化、代谢、免疫和体内营养物质储存有关的基本功能。它是人体的“化工厂”，生产许多重要的蛋白质和营养物质。它还能在体内将有毒物质分解成无害的化学物质。毫无疑问，大多数进入人体的物质(包括药物)都是通过肝脏处理的。这就是为什么，这个器官的病理状况是如此有害，几乎没有治疗选择。肝脏疾病，如急性肝衰竭而且肝癌是越来越普遍的健康问题，没有明确的治疗方案。除了肝脏移植手术在美国，患者的治疗选择有限。然而，来自捐赠者的健康肝脏短缺。

新加坡国立大学药学系的HO Han Kiat教授和Giorgia PASTORIN教授与新加坡国立卫生学院的DAN Yock Young教授合作开发了一种水凝胶，可以模拟健康人类肝脏的硬度水平和纳米级表面粗糙度。当羊膜上皮细胞(AECs，一种从孕妇羊水中提取的干细胞)生长在这种人造基质上，它们被刺激发育成成熟的肝细胞。这些肝细胞可能被用于细胞治疗和组织工程，以帮助患有肝脏疾病的患者。

这些发现是建立在何教授及其合作者早期发现的基础上的。他们发现，当间质干细胞(另一种类型的干细胞)生长在碳纳米管表面，即使在没有额外生长因子(刺激活细胞生长的物质)的情况下，它们也能催化干细胞转化为肌肉细胞。利用这种策略，研究小组将原始碳纳米管的表面改造成聚丙烯酰胺凝胶。他们的想法是重建一种更柔软的基质，更好地模仿健康肝脏的基质，从而影响AECs向肝细胞的转化。

何教授说:“这项工作取得了非常令人鼓舞的成果。我们发现AECs获得了显著的肝细胞特征，而相应的干细胞标记缺失。这些细胞在表达白蛋白和药物代谢能力方面表现出肝脏特异性功能。现在的目标是扩大的特征肝功能并扩大生产，这样就有可能成为临床应用的可持续资源。”

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