來自自然雜誌
一系列成就激發了人們對再生醫學潛力的興奮，再生醫學旨在透過替換或再生受損的細胞、組織和器官來解決疾病。今天《自然》雜誌上發表的一篇論文報告了朝著這個目標邁出的又一步：利用幹細胞生成功能性甲狀腺細胞。
布魯塞爾自由大學的分子胚胎學家薩賓·科斯塔格里奧拉和她的團隊研究甲狀腺的發育，甲狀腺調節身體如何利用能量並影響對其他激素的敏感性。他們的研究表明，即使在甲狀腺被破壞後，甲狀腺功能也可以重建——至少在小鼠身上是這樣。如果相同的技術可以應用於人類，它將幫助大約 3000 名新生嬰兒中就有 1 名患有的甲狀腺功能低下症，這種疾病會導致身體和智力發育遲緩。
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甲狀腺是現在可以在小鼠身上“修復”的越來越多的身體部位中的最新一個，它有可能治療從糖尿病到帕金森病等疾病（參見“我們可以重建他”）。英國愛丁堡大學MRC再生醫學中心主任查爾斯·弗倫奇-康斯坦特說：“過去十年中，進展非常迅速。” “近年來，我們看到許多非常重要的研究，其中小鼠幹細胞已轉化為所需的細胞型別，然後已被證明在體內具有功能，並在人類疾病的小鼠模型中賦予益處。”
關鍵成分
科斯塔格里奧拉和她的同事首先對胚胎幹細胞進行基因工程改造，使其表達兩種蛋白質——NKX2-1 和 PAX8——這兩種蛋白質僅在甲狀腺中共同表達。當這些細胞在含有促甲狀腺激素的培養皿中生長時，它們變成了甲狀腺細胞。
然而，甲狀腺細胞必須組織成特定的三維形狀才能發揮作用。它們需要形成小的球形濾泡，其中包含一個腔，碘化物（甲狀腺產生的某些激素的成分）可以在其中濃縮，然後被吸收並用於激素合成。
值得注意的是，幹細胞衍生的甲狀腺細胞自發地聚整合類似於完整甲狀腺中的濾泡。科斯塔格里奧拉和她的同事發現，這些濾泡能夠捕獲碘化物併合成甲狀腺激素。“當開始這個專案時，我們的希望是獲得一些可以用來研究甲狀腺生理學的細胞，”科斯塔格里奧拉說。“我們從未期望獲得甲狀腺濾泡。”
I 代表成功
下一步是觀察這些濾泡在活體小鼠中的功能，並評估它們糾正甲狀腺功能減退症的潛力。這種情況是透過給小鼠注射放射性碘誘導的，放射性碘積聚在它們的甲狀腺中，導致組織萎縮。四周後，一旦甲狀腺功能減退症確立，小鼠就接受了幹細胞衍生的甲狀腺濾泡的移植。在以這種方式治療的九隻小鼠中，八隻顯示出完全恢復——它們的甲狀腺激素恢復到正常水平。
正如再生醫學領域的許多最新工作一樣，下一個挑戰是將這項研究轉化為人類應用，弗倫奇-康斯坦特說。近年來，由於本週獲得諾貝爾獎的研究，這一前景變得更加容易：日本京都大學的山中伸彌證明成人皮膚細胞可以被重新程式設計，形成能夠分化成多種細胞型別的幹細胞（參見“細胞倒帶贏得醫學諾貝爾獎”）。
科斯塔格里奧拉實驗室的分子胚胎學家兼最新論文的合著者弗朗切斯科·安託尼卡說，該團隊計劃使用來自甲狀腺功能減退症患者的這種誘導多能幹細胞，嘗試在人類身上覆制小鼠的結果。