近年来，代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）在美国的发病率急剧上升，影响超过1亿人。这种以脂肪过度堆积为特征的肝脏疾病并非孤立病症，其严重后果可能升级为更严重的肝脏损伤，包括炎症和纤维化。麻省理工学院研究人员正通过创新方法开拓肝病研究新前沿，这些方法有望带来突破性的治疗手段。
有效管理MASLD等肝病的挑战源于肝脏本身的复杂结构和独特架构。作为这一医疗挑战的先驱，麻省理工学院工程师成功创建了一种复杂的组织模型，该模型能紧密模拟人类肝脏的精细环境。这一创新的微生理系统整合了血管和免疫细胞等关键要素，它们在肝脏功能和疾病进展中扮演核心角色。通过模拟真实生物条件，该模型为研究人员提供了重要工具，用于探究肝病的发病机制并开发靶向治疗药物。
研究人员在著名期刊《自然·通讯》上发表的成果显示，这一新型模型能准确重现肝病早期观察到的炎症过程和代谢功能障碍。这不仅为药物发现和测试开辟了新途径，还加深了对疾病在人类肝脏环境中表现方式的理解，从而弥补了传统动物模型常面临的局限性。
除新肝脏模型外，麻省理工学院研究人员还深入探究了肝脏组织对一种名为resmetirom的药物的反应。该药物旨在治疗代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH），即肝病的晚期阶段。研究发现，尽管resmetirom设计用于缓解肝纤维化，但它可能在肝脏组织中引发炎症。这些发现揭示了药物反应的复杂性，并解释了为何resmetirom的疗效在患者间差异显著——仅有约30%的患者获得积极效果。
此项研究的创新不仅在于识别药物效应，还在于构建能反映不同疾病阶段的精确模型。先前的模型主要关注药物引起的肝毒性，而麻省理工学院的当前工作则致力于全面阐明疾病机制。通过将血管特征和免疫细胞动态整合到肝脏构造中，研究人员能够模拟这些要素如何影响MASLD等病例的疾病进展。
研究人员通过将工程化肝脏组织暴露于高浓度胰岛素、葡萄糖和脂肪酸中诱导MASLD，这些条件模拟了人类患者的典型状况。该方法不仅促进了药物疗效研究，还允许对肝病中常见的代谢紊乱进行精细分析。模型中胰岛素抵抗状态的转变，为理解2型糖尿病的发展路径提供了关键见解，而2型糖尿病常与MASLD相关。
当肝脏组织在微生理系统中成熟时，研究人员观察到肝细胞（肝脏中的主要细胞类型）行为发生显著变化。这些细胞表现出胰岛素清除和葡萄糖代谢途径的改变，突显了代谢功能障碍的深远影响。此外，组织内形成更窄且通透性更高的血管，模拟了糖尿病患者中观察到的特征性微血管并发症，为模型增添了另一层相关性。
理解该工程化肝脏系统中的免疫反应同样至关重要。研究显示，胰岛素抵抗增加与更高水平的炎症标志物相关，这些标志物吸引单核细胞进入肝脏组织。作为巨噬细胞前体的单核细胞，在炎症反应和组织修复过程中发挥核心作用。它们在肝病早期的浸润表明，免疫反应与代谢紊乱之间存在重要相互作用，突显了免疫细胞动态在肝脏病理学中的重要性。
这些复杂模型预示着肝病研究的新时代，传统动物实验的限制被消除，使研究人员能在受控环境中检验人类细胞反应。这一创新有望极大加速针对肝病的新型治疗化合物的发现。凭借紧密模拟特定人类疾病的能力，研究人员可定位新药类别的靶点，并优化针对个体患者需求的治疗方案。
此外，此项研究的影响不仅限于MASLD和MASH。此类先进组织模型的开发有望重塑我们研究各种肝相关疾病的方式，为测试其他药理干预措施提供平台，并推动对健康与疾病状态下肝脏生物学的理解。
在国立卫生研究院和国家科学基金会等资助机构的持续支持下，该研究前景光明。这种支持凸显了此项工作在公共健康中的关键重要性及其影响无数生命的潜力。因此，麻省理工学院团队致力于通过创新技术破解肝病复杂性的承诺，很可能为医学科学和治疗发现开辟新路径。
总之，此项研究中工程学、生物学和医学的融合，标志着应对肝病的变革性方法。随着科学家不断突破组织工程的可能性边界，其健康影响可能深远，推动对肝病的更深入理解，并为更有效的治疗铺平道路。
【全文结束】
