“器官”实验室造出“人类肠道”

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人类肠道类器官的培养过程。

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状体，并受到生长条件的限制。随着时间的推移，球状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液中生长。他们测试了生物反应器培养球状体的效果。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并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、大小一致的球状体，后者可以通过调节细胞数量改变大小。”此外，将球状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，并形成类似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。（孟凌霄）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.crmeth.2022.100337

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