天神懲罰了盜取火種的普羅米修斯，將他綁在高高的巖石上，派一只鷹每天啄食他的肝臟，并讓其肝臟日復一日的再生。這個神話中有一點是真實的，麻省理工的Sangeeta Bhatia教授說，部分去除的肝臟的確可以再生。不過，人們卻一直無法成功制造肝臟組織用于再生，因為成熟的肝細胞在體外會很快喪失正常功能。
現在，Bhatia及其同事鑒定了一些化合物，這些化合物不僅能在體外維持肝細胞的正常功能，還能促使其增殖產生新的肝臟組織。文章于六月二日發表在Nature Chemical Biology雜志上。研究人員指出，以這種方式培養細胞可以生成人工組織，治療丙肝等慢性肝病的患者。
大規模篩選
此前，Bhatia曾開發了一種方法，將肝細胞與小鼠成纖維細胞精確混合，從而在體外維持肝細胞的正常功能。研究人員對此系統進行了改進，并在其中對12,500種化合物進行了大規模篩選，分析這些化合物對肝細胞生長和功能的影響。
肝臟是人體內的重要器官，具有多種功能，包括藥物解毒作用、能量代謝、蛋白合成和膽汁生產等。研究人員對83種肝臟酶的表達水平進行了檢測，以此評估肝細胞的功能。他們篩選了八名組織捐獻者的數千個肝細胞，鑒定了能維持細胞功能或促進細胞分裂的12種化合物。其中有兩種化合物，對年輕捐獻者的細胞效果特別好。
研究人員在iPS技術生成的肝細胞中，對上述兩種化合物進行測試。在此之前，人們利用iPSC制造的肝細胞往往達不到完全成熟的狀態。而這項研究中的兩種化合物，卻能使肝細胞成熟得更加完全。
目前，研究團隊正在iPSC生成的多種細胞類型中，測試上述化合物。他們希望了解，這些化合物是否驅動通用的成熟機制，能否對其他類型細胞產生類似影響。
研究人員還將把處理過的肝細胞填入高分子組織支架，并將該系統植入小鼠體內，測試其替代能力。此外，他們還希望將這些化合物開發為藥物，幫助患者自身的肝臟組織再生。
這項研究克服了人們在體外培養肝細胞時面臨的主要困難，是一個重要的突破。
另一項成果
近期，Bhatia及其同事還解決了人造肝臟的另一個問題，讓患者機體長出血管為新移植的組織提供氧和營養。他們發現，預先在組織中嵌入內皮細胞，可以使組織在移植后快速長出血管。文章發表在四月的美國國家科學院院刊PNAS雜志上。(eometric control of vascular networks to enhance engineered tissue integration and function)
“這些研究解決了人造肝臟長期面臨的兩大問題，在體外培養大量肝細胞，和組織的成功移植，”Bhatia說。