在過去的十年中，研究人體如何在最基本層面上發(fā)育和功能的科學家們享受了某種復興，這要歸功于稱為類器官的結構——由在培養(yǎng)皿中生長的多能干細胞開發(fā)的微型器官 3D 模型。
類器官來源于人類多能干細胞，可誘導進入人體內任何細胞類型，已成為了解人類發(fā)育和疾病的重要研究工具。它們使科學家擺脫了培養(yǎng)中細胞的簡單二維生長，并為了解肺、大腦和心臟等各種器官的復雜三維形態(tài)和功能提供了重要見解。然而，在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)微小的器官是一個棘手的過程。
由內科學系的 Jason Spence 博士領導的密歇根大學醫(yī)學院實驗室開發(fā)了一種新的、顯著更簡單的培養(yǎng)腸道 3D 模型的方法，從而提高了腸道的復雜性和組織性。這一進展發(fā)表在《細胞報告》上，詳細介紹了腸道類器官現在如何包括構成漿膜間皮的細胞，漿膜間皮是腸道的保護性最外層。該層也被發(fā)現襯在許多其他器官系統(tǒng)中，并且對于產生非粘性表面至關重要，從而允許器官在腹腔內相對無摩擦地運動。
過去培養(yǎng)各種類型的微型器官的研究依賴于一種稱為 Matrigel 的支持凝膠，它形成了一個 3D 支架，允許不同的細胞類型發(fā)育成類器官。
“基質膠是類器官培養(yǎng)的金標準，但有局限性，”博士 Meghan Capeling 解釋說。Spence實驗室的候選人和新研究的負責人。一方面，Matrigel 非常昂貴，5mL 產品的價格約為 200 美元。其次，它來源于小鼠腫瘤細胞，“所以如果你正在考慮下游臨床應用，它不會很好用，因為它含有未知的生物成分，”Capling 說。
在 2018 年發(fā)表的一篇較早的論文中，Capling 和她的同事們確定，腸道類器官可以在更簡單、生物惰性的藻酸鹽凝膠中生長，因為它們會形成自己的支持性間充質細胞——在發(fā)育中的胎兒中，這些細胞會變成結締組織并變得光滑肌肉。
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