实验室培养第0天（左）和第14天的可注射“迷你肝脏”。图片来源：Bhatia Lab

科学家开发出一种可注射的“迷你肝脏”，用来帮助那些肝功能衰竭的病人。该方法将肝细胞与水凝胶微球和支持细胞一起注射进体内，形成一块能够与血液系统连接的功能性组织。相关研究近日发表于《细胞-生物材料》。

研究人员发现，注射的肝细胞至少能在小鼠体内存活两个月。其间，它们会持续产生通常由肝脏生成的酶和蛋白质。“我们将其视为卫星肝脏。如果能将这些细胞送入体内，同时保留受损的肝脏，就能增强其功能。”论文作者、美国麻省理工学院（MIT）教授Sangeeta Bhatia说。

肝脏承担人体约500种基本功能，如帮助凝血、清除血液细菌及代谢药物。其中许多功能是由占肝脏细胞总数约80%的肝细胞执行的。目前，美国有1万多名慢性肝病患者在等待肝移植，但捐献器官供不应求。此外，一些肝功能衰竭患者因身体状况不佳，无法接受移植手术。

10多年来，Bhatia实验室一直在研究不需要肝移植而恢复肝细胞活性的方法。如果能将肝细胞直接注射到体内，或许可以免除手术。在这项新研究中，团队试图通过创建一个工程化的环境来提升肝细胞注射的效果，这种环境不仅有助移植细胞存活，还能在无需侵入性操作的情况下监测移植物的健康状况。

研究人员设计了一种包含肝细胞和水凝胶微球的可注射混合物。这些微球有助于将细胞聚集在一起，并促进与附近血管的连接。当紧密排列时，这些微球使材料可以像液体一样通过注射器注入体内。一旦进入体内，这种材料又能恢复固体结构。

水凝胶微球此前曾被研究用于伤口愈合，因为它们能创造空间，让细胞生成新组织。“我们所做的是利用这项技术为细胞移植创建一个工程化的微环境。”论文作者、MIT博士后Vardhman Kumar说，“如果没有这些微球，肝细胞就无法有效地与宿主结合。这些微球使肝细胞能够在特定位置更快地与宿主循环系统连接。”

这种可注射材料还包含成纤维细胞。这种支持性细胞可提高肝细胞的存活率，并促进血管在新形成的组织中生长。

研究团队与MIT科赫综合癌症研究所的超声研究专家Nicole Henning合作，开发了一种使用超声引导注射器输送混合物的技术，可利用超声波追踪植入物，并确定其是否稳定。

在小鼠实验中，他们将“迷你肝脏”注射到性腺周围脂肪组织中。注射后，细胞聚集形成稳定而紧凑的结构，血管逐渐长入移植物中，形成局部营养供应，帮助移植肝细胞存活并发挥作用。

“新血管直接在肝细胞旁边形成，使其能够获得营养，按预期方式运作，并产生了我们期望的蛋白质。”Kumar说。

肝细胞在为期8周的研究中存活，并持续向动物循环系统释放特定蛋白质。研究人员称，这种耐久性表明该技术有可能被开发为肝病的长期疗法。未来，这类细胞还可以被植入其他部位，如脾脏或肾脏附近区域。

研究人员表示，该技术对一些患者来说是一种手术替代方案，对另一些患者而言，可以在等待供体器官时帮助维持肝功能。

目前这种方法可能需要患者服用免疫抑制药物，以防止免疫系统攻击移植细胞。团队正在研究其他可能性，包括开发能够逃避免疫检测的“隐形”肝细胞。另一种选择是使用水凝胶微球在移植物周围直接释放免疫抑制药物。（徐锐）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.celbio.2026.100378