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“迷你器官银行”渐近

材料写作网    时间: 2020-11-09 04:06:06     阅读:

生物学家正在戮力创建'迷你器官生物银行“,更深刻地洞悉人体发展规律或指日可待。

2011年11月的一天,对别人而言可能是普通的不能再普通的日子,但正是在那天,维也纳分子生物研究所的博士后Madeline Lancaster偶然培育出一个脑组织。此前整整数周时间里,她苦于为如何诱导人类胚胎干细胞分化发育为神经丛而不懈奋战。人类胚胎干细胞已被证实是可以衍生为各类神经元的一簇功能细胞群。不知是何缘故,她培育出的细胞拒绝乖乖地黏附在培养皿底层。取而代之的是,它们越涨越大,逐渐形成奇怪的乳白色球体。

'我真的不知道它们身为何物,“Lancaster也对此惊诧不已,细心的她又在这个奇怪的球体上发现了一个更无从解释的着色点。经过显微镜分析验证,她意识到其真实身份为视网膜生成所必需的暗细胞,而视网膜被视为脑组织发育过程中的天然产物。为了一探究竟,Lancaster切取球体的一部分,成功分选出各型各类神经元。在脑海中朦胧生出上述细胞具备自动组配胚胎样脑组织的大胆猜想后,她径直向导师””干细胞生物学家Jürgen Knoblich汇报,'我发现了一个惊人的现象,您必须去看看。“

事实上,Lancaster及其同事并非在体外培育出脑组织的第一人。早在2008年,日本的科研人员就曾成功诱导小鼠和人类胚胎干细胞分化得到分层球体,与人类的大脑皮层结构极其类似。自此以后,致力于通过干细胞解决器官退化难题的探索研究方兴未艾。通过在特定发育时期精准介导化学信号,全球各国研究者陆续成功研发出眼、肠道、肝脏、肾脏、胰腺、肺脏、胃和乳腺的三维组织构架。鉴于可以模拟人类真实器官组织的部分物理结构和生理功能,它们被学术界定名为'类器官“(organoids),有助于人们进一步阐明人体生长发育进程,或作为疾病模型和药物筛选平台,并最终承担起挽救受损器官的现实使命。'过去五六年间,这或许是干细胞研究领域的最璀璨成果。“英国维康信托基金会/剑桥大学医学研究理事会干细胞研究所主任Austin Smith如是评价。

当前的类器官产品并非尽善尽美。有些缺憾细胞类型,有些仅能模拟出器官的最早发育状态,抑或各批次间变异性过大,以至于精炼类器官””使之具备更复杂、更成熟以及更可再生的结构功能””成为现阶段科研工作者的攻坚目标。迄今,不少生物学家对细胞在并不严苛的条件下即可自我组装成复杂精细结构这一事实仍大感惊奇。Knoblich透露,'它无关任何深奥微妙的生物工程技术,人们只是需要有的放矢地...

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