在实验室种植的复杂器官模型
Würzburg大学的科学家成功地从干细胞产生了人类组织。它们具有与正常组织类似的复杂性,并且远远优于先前的结构。
2006年,日本研究人员提出了一种新的创造方式多能干细胞通过结缔组织重新编程组织细胞。他们的发现产生了一种非常有价值的细胞类型,科学家可以用来在培养皿中生长人体的所有细胞。
当培养这些所谓的“诱导的多能干细胞”(IPS细胞)作为三维细胞聚集体时,通过选择性添加生长因子,人体器官的功能性微型版本可以产生。例如,这种技术已被用于制造肠道,肺,肝,肾脏和大脑的细胞培养模型。
以前的有机体仍然不完整
这种有机体模型通常令人惊讶地类似于真正的胚胎组织。然而,最顽固的不完整,因为他们缺乏基质细胞和结构,由结缔组织组成的器官的支持性框架。例如,组织缺乏血管和免疫细胞。在胚胎发育期间,所有这些细胞类型和结构都接合在恒定交换的过程中,它们彼此影响,从而提高组织和器官的组织的发育和成熟。疾病也是在组织背景下随着不同细胞类型的参与而发展。因此,选择性掺入基质组分,特别是具有功能性血管,因此将促进已经建立的有机体模型的成熟。
沃尔茨堡大学的科学家们现在对开发这种复杂的有机体进行了重大步骤。解剖学家,菲利普沃尔特博士和萨利曼·埃格兰教授,解剖学和细胞生物学研究所负责人,负责该项目。在杂志上发表的文章中科学报告2019年11月初,这两位研究人员展示了他们的工作结果。
中模胞干细胞使微型器官完成
“我们利用诀窍来实现我们的目标,”PhilippWörsdörfer解释道。“首先,我们从多能干细胞中创造了所谓的中胚层祖细胞。”在正确的条件下,这种祖细胞能够产生血管,免疫细胞和结缔组织细胞。
为了证明中阳离子祖细胞的潜力,科学家们然后将这些细胞与肿瘤细胞以及脑部混合干细胞以前从人类IPS细胞产生的。这种混合物在培养皿中形成复杂的三维肿瘤或脑器有机体,其具有功能血管,结缔组织,以及在脑组织的情况下,也是脑特异性的免疫细胞,所谓的微胶质细胞。
“在未来,通过这种新技术产生的微型器官模型可以帮助科学家揭示疾病成因所涉及的过程,并在使用它们对动物和人类患者之前更详细地分析治疗物质的效果,”Süleyman说ergün。这将允许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由于它们已经具有功能血管系统,可以有效地移植的过程和生长组织。
进一步探索
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