
这些天,研究人员通常使用多能干细胞发育成特定的组织细胞,并采用多种方法诱使这些组织在皮氏培养皿中生长为简单的类器官。在许多情况下,目标是培养逼真的,复杂的器官,这些器官不仅是出色的研究模型,而且有可能用于成熟的器官移植。例如,2019年4月,特拉维夫大学的研究人员使用患者自己的细胞以及胶原蛋白和糖蛋白等多种生物材料,成功地对第一个3D人心脏进行了生物打印stylechina.com。
现在,这又向前迈进了一步。迄今为止,这些生长的或生物打印的类器官还不完整,缺少一些器官的脉管系统和基础设施。但是德国维尔茨堡大学的研究人员将他们的研究又向前迈进了一步。
维尔茨堡解剖与细胞生物学研究所的PhilippWörsdörfer说:“我们使用了一个技巧来实现我们的目标。” “首先,我们从多能干细胞创建了所谓的中胚层祖细胞。”
在特定条件下,这些祖细胞可以产生血管,免疫细胞和结缔组织细胞。研究人员将祖细胞与癌细胞以及脑干细胞混合在一起,而脑干细胞是先前从人iPS细胞发育而来的。
细胞混合物生长并在培养皿中形成复杂的三维肿瘤或脑类器官。类器官具有功能性血管和结缔组织。在脑组织中,发展了小胶质细胞,这是脑特异性免疫细胞。
该研究发表在《 科学报告》杂志上。
SüleymanErgün说:“将来,用这种新技术生成的微型器官模型可以帮助科学家阐明疾病的发生过程,并更详细地分析使用治疗性物质对动物和人类患者的影响。” ,他与Wörsdörfer进行了合作。“这将减少动物实验的数量。此外,器官模型可能有助于更好地了解胚胎发育过程,并生长可以有效移植的组织,因为它们已经具有正常的血管系统。”
作者写道:“源自人类诱导性多能干细胞(hiPSC)的类生物素是研究细胞发育和疾病机理的最先进的细胞培养模型。在过去的几年中,已经建立了不同的组织模型,例如肠,肝,脑,肾和肺类器官。这些类器官以引人入胜的方式概括了上皮结构的发展。但是,由于血管,基质成分和组织驻留免疫细胞的匮乏,它们仍然不完整。”
大约一年前,约翰霍普金斯大学,加利福尼亚大学圣地亚哥分校(UCSD)和美国国家心理健康研究所的研究人员在培养皿中培养了视网膜。视网膜是眼睛的一部分,它收集光线并将其转换为大脑解释为视觉的信号。这些细胞长成20至60个微小的球状细胞,称为视网膜类器官。微小的人类视网膜对光作出反应,并在他们的研究中用来更好地了解色觉的发展。