活组织可自发折叠成3D结构,科学家有望解密自然发育过程
2018-01-18
海外星云 2018年1期
组织工程学,又称“再生医学”,是指利用生物活性物质,通过体外培养或构建的方法,再造或者修复器官及组织的技术。随着3D打印技术和类器官培养技术的进步及成熟,越来越多的人造器官或组织在实验室中出现,但大多数在功能上却差强人意。

人类从一颗受精卵到胚胎再到有机体,组织在发育中经历了伸展、皱缩、折叠等一系列复杂而又精密的过程,才最终成为具有完整功能的成熟器官。这形成褶皱、折叠等独特3D结构的神秘旅程,正是无数生物工程师们渴望模拟重现的关键。
而今,来自加州大学旧金山分校的研究者們通过简单的操作,在体外重现了哺乳动物发育中复杂结构的形成过程,这个突破无论是对于基础科学研究、药物测试,还是再生医学应用方面都将具有非凡的意义,文章于 12月28日发表在 Cell 子刊 Developmental Cell 上。
组织间不起眼的一个褶皱可能正是器官行使完整功能的关键,比如大脑或是小肠,自然发育过程中的每个折叠和弯曲看起来都是那么水到渠成,稳定且高度可重复,可想要体外重建和控制却是十分困难。
以目前热门的类器官模型来说,多个相同类型类器官可以很容易的保证上皮结构或是成分,但在空间形态上就可谓是“姿态万千”、“各不相同”了,体外的折叠很大程度依赖于边界条件,往往需要多个组织层之间的相互作用。
为了寻求研究思路,研究人员对自然发育过程进行观察研究,他们发现一种叫做间充质细胞的分化细胞在某些组织的折叠中发挥重要作用。……
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