新研究为再生医学带来希望:实验室中创造出强大的人类肠道类器官
东京医科齿科大学 (TMDU) 的研究人员发现,悬浮生长的人体细胞球状体在转移到生物反应器时会成熟为人体肠道类器官,并在移植后分化为复杂的肠道组织。在实验室中培养人体器官是恐怖电影和科幻书籍中常见的比喻。但在实验室中培养微型器官样组织已经触手可及。日本的研究人员开发了一种新方法,可以在实验室中更轻松、更高效地培养肠道微型器官。这为再生医学带来了巨大的希望。
在 11 月发表在Cell Reports Methods上的一项研究中,东京医科牙科大学 (TMDU) 的研究人员揭示,应用一些专门的实验室技术可以产生大小和成分可预测的肠样组织。
类器官是在实验室中从人体细胞的球状体(甚至更小的球体)中生长出来的类器官细胞球,并模仿从中提取“种子”细胞的器官的特性。类器官用于在实验室环境中研究器官功能,也是再生医学领域很有前途的工具。
研究人员表示经有成熟的方法可以从诱导性多能干细胞 (iPSC) 中培养出人类肠道类器官 (HIO)。然而,这些技术执行起来具有挑战性。它们会产生不同大小的球体,并受到生长条件的限制,随着时间的推移,这可能会导致球体变形和不健康。
为了开发一种更稳健和一致的方法来生成 HIO,研究人员探索了使用由超低附着聚合物制成的细胞培养板来促进细胞分离并在悬浮液中生长。他们还测试了在生物反应器中培养所得球状体的效果,生物反应器是一种专门的培养箱,可保持生长培养基不断流动以改善细胞的健康状况。获 取 更多硬科技 前沿访问:https://byteclicks.com
使用该技术,该研究团队能够培养出大小可预测、大小一致的球体,这些球体可以通过调节接种到平板中的细胞数量进行修改,此外,将球体转移到生物反应器中可以让它们变得更大,成为健康的 HIO。
这些类器官被间充质包围,间充质是一种在人体器官之间发现的组织。重要的是,当类器官被移植到小鼠体内时,它们会继续生长和分化,形成反映成熟肠道结构的复杂组织结构。研究结果表明,通过在悬浮液中诱导球体并在生物反应器中使它们成熟,可以从 iPSC 衍生的 HIO 中产生肠组织。
鉴于已经使用传统技术生成了更复杂的肠组织,这种新方法很可能可以很容易地适应以创建更复杂的类器官,例如包含血管或神经的肠样组织。这些实验室培养的组织在未来的再生医学应用中将具有无可估量的价值。
