在人的大脑底部,藏着一个只有豌豆大小的腺体,却管着全身好几种激素的分泌,它就是垂体,素有"内分泌总司令"之称。一旦这个腺体功能受损,患者常常得终身每天服药,来补上缺失的激素。

日本名古屋大学的研究团队近日迈出了关键一步:他们借助人类干细胞培养出垂体组织,并首次将它顺利移植到灵长类动物体内,让移植组织恢复了分泌激素的能力。相关成果登上了国际期刊《干细胞研究与治疗》,论文第一作者为该校医学研究科的一位客座研究员。

垂体虽小,责任却很大。它释放的促肾上腺皮质激素,能促使肾上腺生成皮质醇,而皮质醇关系到人体应对压力、维持血压与血糖稳定,缺了它,人会乏力、没胃口,严重时甚至危及生命。垂体还会分泌生长激素与促甲状腺激素等,本次研究把重点放在那种与皮质醇相关的激素上。对于因肿瘤、外科手术、外伤或者先天因素而垂体功能减退的患者,眼下主要是靠口服药物来补激素,但每天定时定量的服药方式,很难精确模拟人体随昼夜节律和外界压力实时调整的自然分泌;尤其在感染、手术或情绪剧烈波动时,剂量不足可能引发危险的肾上腺危象,补得太多,又可能引发骨质疏松、代谢紊乱等麻烦。

研究团队的思路是借助类器官技术。早在 2016 年,该团队就在《自然·通讯》上报告过,用人类胚胎干细胞在体外培养出具备功能的垂体前叶组织。这一步,研究人员先把培育好的人类垂体类器官,移植进已经切除垂体的小鼠体内,位置就选在皮肤下面。结果显示,它们能持续分泌促肾上腺皮质激素达 6 个月以上,还明显延长了小鼠的寿命。把移植位置选在皮下、而不是大脑深处,也是这招的巧妙之处——创伤小、操作也简单,一旦出了问题也方便取出。随后,团队又在一只切除了垂体的猕猴身上做试验,为防止排斥反应使用了免疫抑制药物。移植后,人造组织在猴子体内平稳工作了 6 周,顺利分泌促肾上腺皮质激素,并抬高了皮质醇水平;术后 3 个月,研究人员依然能查到存活的移植细胞。更关键的是,移植还缓解了猴子因激素不足带来的体重下滑,检查其肺和肝脏等器官,也没有发现肿瘤或异常细胞增生。

安全性始终是干细胞疗法的最大关切。小鼠和猴子身上都没有看到肿瘤或异常增生,这为技术安全性提供了初步证据;而灵长类在生理结构与免疫反应上更接近人类,能在猴子身上跑通,被视作迈向临床的重要一步。当然,研究眼下还处在早期阶段,灵长类实验只用了一只猕猴,样本量相当有限;移植组织在猴子体内有效工作时间只有 6 周,远短于小鼠,如何延长长期功能还需探索。此外免疫抑制药物本身也有副作用,未来若能用患者自身细胞制备干细胞培育垂体组织,或许可以规避排斥反应。

这项成果也延续了日本在干细胞与再生医学领域的积累——2012 年,山中伸弥因诱导多能干细胞技术获得诺贝尔生理学或医学奖。把皮肤下一小块组织变成能自主调节的"激素工厂",这一设想正从科幻走向现实。不过,从动物实验走到人体临床试验,一般还要经历数年时间与层层审批;若能解决长期存活、免疫排斥与规模化生产等难题,未来的患者或许只要做一次简单的皮下移植,就可以不用再终身服药。

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