圖說：人類腸道類器官的培養(yǎng)過程。 圖片來源：Junichi Takahashi

在科幻電影中，總能看見科學家在實驗室培育人體器官的場景。目前，日本科學家開發(fā)出一種新方法，使高效培育人類腸道類器官成為現(xiàn)實。

在一項近日發(fā)表于《細胞報告方法》的研究中，東京醫(yī)科齒科大學的研究人員發(fā)現(xiàn)，應用一些專門的實驗技術，可以產(chǎn)生大小和成分可預測的腸樣組織。

類器官是器官特異性細胞的集合。它是一種基于3D體外細胞培養(yǎng)系統(tǒng)建立的，與體內(nèi)的來源組織或器官高度相似的模型。同時，它與體內(nèi)分化的組織器官具有相似的生理反應，與來源組織具有極高的相似性。相關研究在再生醫(yī)學領域具有廣闊前景。

該研究的第一作者Junichi Takahashi表示：“傳統(tǒng)方法能從誘導性多能干細胞中，培養(yǎng)出人類腸道類器官?！比欢@種方法的執(zhí)行頗具挑戰(zhàn)：它會產(chǎn)生大小不一的球體，并受到生長條件的限制；隨著時間的推移，球體可能會變形和不健康?！?/p>

為開發(fā)一種更穩(wěn)定高效的人類腸道類器官培育方法，研究人員使用由超低附著聚合物制成的細胞培養(yǎng)板，促進細胞分離并在懸浮中生長。他們測試了生物反應器培養(yǎng)球體的效果，生物反應器是一種專門的孵化器，可保持生長培養(yǎng)基不斷流動和改善細胞的健康狀況。

該研究的通訊作者Tomohiro Mizutani說：“使用我們的技術，可以培育出可預測的、大小一致的球體，還可以通過調(diào)節(jié)細胞數(shù)量進行改變?！贝送猓瑢⑶蝮w轉(zhuǎn)移到生物反應器中，可以使它們長得更大，成為健康的人類腸道類器官。

當這些有機體被移植到小鼠體內(nèi)時，它們能繼續(xù)生長和分化，并形成反映成熟腸道的復雜結構。Takahashi說：“我們的研究表明，通過在懸浮液中誘導球體并在生物反應器中使其成熟，可以從誘導性多能干細胞中衍生的人類腸道類器官中，產(chǎn)生腸組織?！?/p>

鑒于傳統(tǒng)技術已經(jīng)能生成更復雜的腸組織，這種新方法可能用于培育更復雜的類器官，如包含血管或神經(jīng)的腸道組織。這些實驗室培育的組織，在未來再生醫(yī)學中具有廣闊的應用前景。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.crmeth.2022.100337

來源：《細胞報告方法》