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  近日，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院鄢和新、翟博、俞衛(wèi)鋒教授團(tuán)隊(duì)等，與上海賽立維生物科技有限公司合作，在國(guó)際期刊《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志上發(fā)表研究論文。論文闡述了生物人工肝技術(shù)的基本工作原理，以及該項(xiàng)技術(shù)用于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的安全性和有效性。研究突破了生物人工肝的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，為肝衰竭患者提供了全新治療方法。

  我國(guó)有接近4億的肝病患者，每年約有30萬(wàn)～50萬(wàn)人發(fā)展為肝衰竭。肝移植術(shù)是目前最有效的治療手段，但捐獻(xiàn)肝臟遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足肝移植術(shù)的需求。

  生物人工肝提供了一種替代手段，對(duì)于等待肝移植的嚴(yán)重肝衰竭患者，可幫助其維持生命，作為過(guò)渡到肝移植的橋梁。生物人工肝的基本原理是將患者血漿通過(guò)體外循環(huán)與生物反應(yīng)器中的人肝細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)交換，短時(shí)間替代肝臟工作，并促進(jìn)受損肝臟再生修復(fù)。肝細(xì)胞和反應(yīng)器是生物人工肝的兩大核心要素，肝細(xì)胞在反應(yīng)器中功能的好壞以及肝細(xì)胞與病人血漿物質(zhì)交換效率的高低直接關(guān)系到生物人工肝的治療效果。

  目前，用于生物人工肝的肝細(xì)胞來(lái)源有人原代肝細(xì)胞、豬原代肝細(xì)胞、肝腫瘤細(xì)胞、誘導(dǎo)分化肝細(xì)胞等，但上述細(xì)胞存在來(lái)源短缺、異種病毒、致瘤風(fēng)險(xiǎn)、成本高昂等問(wèn)題。常見(jiàn)的生物反應(yīng)器有中空纖維、片層平板以及細(xì)胞懸浮球反應(yīng)器等，但在應(yīng)用中存在交換面積有限、氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)交換效率低、無(wú)法形成穩(wěn)定的3D結(jié)構(gòu)等問(wèn)題，極大降低了肝細(xì)胞的物質(zhì)交換、解毒效率。

  鄢和新團(tuán)隊(duì)利用小分子重新編程技術(shù)將人原代肝細(xì)胞轉(zhuǎn)化為可以快速增殖的肝前體樣細(xì)胞，解決了原代肝細(xì)胞在體外無(wú)法長(zhǎng)期擴(kuò)增的瓶頸問(wèn)題，其蛋白合成功能、尿素生成、氨清除和促肝再生因子分泌功能較傳統(tǒng)人工肝細(xì)胞有顯著提高，建立了全新的、可持續(xù)擴(kuò)增的功能性人肝細(xì)胞株。

  另外，該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了創(chuàng)新型氣液交互式生物反應(yīng)器，一方面提高了營(yíng)養(yǎng)和氧氣交換效率，保證了細(xì)胞快速擴(kuò)增，另一方面利用特殊的載體結(jié)構(gòu)促進(jìn)細(xì)胞在擴(kuò)增過(guò)程中形成穩(wěn)定的3D結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高了肝細(xì)胞的合成與解毒效率。

  該團(tuán)隊(duì)將人肝細(xì)胞與反應(yīng)器模塊組合設(shè)計(jì)出的氣液交互式新型生物人工肝支持系統(tǒng)，應(yīng)用于藥物誘導(dǎo)的18頭肝衰竭小豬模型的治療。肝衰竭小豬經(jīng)過(guò)3小時(shí)的治療，全部存活，肝性腦病癥狀明顯改善，凝血指標(biāo)和內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性提高，血氨水平和炎癥反應(yīng)降低。病理結(jié)果顯示，該新型生物人工肝支持系統(tǒng)具有促進(jìn)肝臟再生和肝功能自體恢復(fù)的作用。