作者:Junichi Takahashi 来源:《细胞报告方法》 发布时间:2022/12/8 10:51:22
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培育人类肠道类器官的新方法问世

 

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图说:人类肠道类器官的培养过程。 图片来源:Junichi Takahashi

在科幻电影中,总能看见科学家在实验室培育人体器官的场景。目前,日本科学家开发出一种新方法,使高效培育人类肠道类器官成为现实。

在一项近日发表于《细胞报告方法》的研究中,东京医科齿科大学的研究人员发现,应用一些专门的实验技术,可以产生大小和成分可预测的肠样组织。

类器官是器官特异性细胞的集合。它是一种基于3D体外细胞培养系统建立的,与体内的来源组织或器官高度相似的模型。同时,它与体内分化的组织器官具有相似的生理反应,与来源组织具有极高的相似性。相关研究在再生医学领域具有广阔前景。

该研究的第一作者Junichi Takahashi表示:“传统方法能从诱导性多能干细胞中,培养出人类肠道类器官。”然而,这种方法的执行颇具挑战:它会产生大小不一的球体,并受到生长条件的限制;随着时间的推移,球体可能会变形和不健康。“

为开发一种更稳定高效的人类肠道类器官培育方法,研究人员使用由超低附着聚合物制成的细胞培养板,促进细胞分离并在悬浮中生长。他们测试了生物反应器培养球体的效果,生物反应器是一种专门的孵化器,可保持生长培养基不断流动和改善细胞的健康状况。

该研究的通讯作者Tomohiro Mizutani说:“使用我们的技术,可以培育出可预测的、大小一致的球体,还可以通过调节细胞数量进行改变。”此外,将球体转移到生物反应器中,可以使它们长得更大,成为健康的人类肠道类器官。

当这些有机体被移植到小鼠体内时,它们能继续生长和分化,并形成反映成熟肠道的复杂结构。Takahashi说:“我们的研究表明,通过在悬浮液中诱导球体并在生物反应器中使其成熟,可以从诱导性多能干细胞中衍生的人类肠道类器官中,产生肠组织。”

鉴于传统技术已经能生成更复杂的肠组织,这种新方法可能用于培育更复杂的类器官,如包含血管或神经的肠道组织。这些实验室培育的组织,在未来再生医学中具有广阔的应用前景。(来源:中国科学报 孟凌霄)

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.crmeth.2022.100337

 
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