科学前沿：国外生物学家们培育类器官
2015/8/14 创新医学网

    

    

     生物学家们开发了很多迷你器官，并且从中也了解了很多与人体发育相关的信息。

     这不过是11月里一个普通的日子，但Madeline Lancaster却意外地发现，她培育出了一个脑组织。好几个星期以来，Lancaster一直在尝试使用人体胚胎干细胞培育出神经细胞团(neuralrosettes)，这种神经细胞团能够进一步分化出各种不同的神经元细胞。但是不知道为什么，这些细胞就是不能像其它体外培养的细胞那样，很好地贴附在细胞培养皿上，它们全都悬浮在培养基里，形成奇怪的、乳状的小颗粒。

     据当时还在奥地利维也纳分子生物技术研究院(Institute ofMolecular Biotechnology in Vienna)担任博士后的Lancaster回忆，他真不知道这些东西是什么。不过在2011年11月的那一天，她注意到在某一个小颗粒上出现了一个小色点。再拿到显微镜下仔细一观察，Lancaster意识到这应该就是正在发育中的视网膜暗细胞，而视网膜正是发育中的大脑向外长出的一种结构。于是Lancaster切开了这种小颗粒，并从中挑出了好多种不同的神经元细胞。Lancaster意识到这些神经细胞自己就形成了一个胚胎脑组织，于是她立即找到她的导师——干细胞生物学家Jürgen Knoblich，向他汇报了这个好消息。“我发现了一些很神奇的东西，你快来看看。”Lancaster当时就是这样说的。

     Lancaster等人并不是第一个在培养皿里养出脑组织的课题组。早在2008年，日本的科研人员就报道称，他们成功地利用小鼠和人胚胎干细胞培育出了类似大脑皮层(cerebral cortex)的、有层次的细胞团。从那以后，全世界的科研人员就开始尝试利用胚胎干细胞培育各种组织和器官。科学家们利用精细的化学同步信号，成功培育出了具有三维立体结构的眼、肠、肝、肾、胰腺、前列腺、肺、胃和乳腺等各种类组织。他们将这种组织块称作“类器官(organoid)”，因为这些类器官能够模拟真实器官的一部分结构和功能，能够帮助我们进一步了解人体发育的机制，也可以用作疾病模型或者药物筛选平台，而且还有望成为移植器官的来源。英国剑桥大学Wellcome基金会MRC干细胞研究所(Wellcome Trust/MRC Stem Cell Institute at the University ofCambridge, UK)的所长Austin Smith表示，这可能是近半个多世纪以来干细胞研究历史上最重大的科研进展了。

     不过现有的这些类器官还不够完美。很多类器官里都还缺少关键的细胞，很多类器官也只能够模拟器官发育过程的最初阶段，而且各批次之间的差异也比较大，缺乏稳定性。所以科研人员们还在继续努力，开发出更加复杂、更加成熟、可重复性更高的类器官培育技术。当然，科研人员们也非常惊奇，那么一点点细胞就能够自我集合，并发育成如此精巧的类器官。Knoblich表示，培育类器官完全不需要什么高级的生物技术，只需要放手让这些细胞自己干就行，它们最后就会给你一个大脑。

     (来源： 《生命奥秘》 )

    

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