下一代类器官生长和功能像真正的组织

通过提供健康或患病人体组织，加快从实验室漫长的旅程，临床试验，从基础生物学研究药物的开发和测试，类器官可以补充动物试验：一是可以立即欣赏类器官用于研究和医学价值。除此之外，已经有器官样的技术或许被用于在未来更换受损组织或器官，甚至呢喃：以从患者的干细胞，并将其发展成为一个新的肝脏，心脏，肾脏，或肺。

到目前为止，使得类器官的已建立的方法来与显着的缺点：干细胞不受控制地发展成具有短的寿命圆形和封闭的组织，以及非生理的尺寸和形状，所有这些都导致总体解剖和/或生理不一致与现实生活中的器官。

现在，从生物工程的洛桑联邦理工学院研究所的马蒂亚斯Lütolf领导的小组的科学家们发现了一种“指南”的干细胞形成肠类器官的外观和功能，就像一个真正的组织。发表在自然中，该方法利用了干细胞的生长和组织起来沿管形的支架的能力，模仿天然组织的表面上，放置在微流体芯片（具有小通道在芯片内部，其中少量的流体可以精确地操作）。

的研究人员EPFL使用激光雕刻的水凝胶内的本肠道形支架，交联的蛋白质的软组合在肠道中的细胞外基质中发现的支持的细胞在天然组织。除了从在其上的干细胞能够生长衬底，所述水凝胶因此还提供形式或“几何”，将构建最终肠组织。

一旦在接种肠道样支架，小时内，干细胞分布在所述支架，形成细胞以其特有的隐窝结构和绒毛样结构域的连续层。随后而来的惊喜：科学家们发现，干细胞只是“知道”如何才能形成功能小小的肠自行安排。

“它看起来像水凝胶支架的几何形状，其隐窝形腔，直接影响干细胞的行为，使它们保持在外面领域的腔体和分化，就像在本地组织，说：” Lütolf。干细胞不只是采用的支架的形状，它们产生了真正的肠道中发现的所有关键分化的细胞类型，通常用在组织体未发现一些罕见的和专门的细胞类型。

肠组织是已知的体内最高的细胞周转率，从而在成长为封闭的领域和需要每周分解成小碎片，以保持他们的文化经典类器官的腔内积累的死细胞脱落的巨量。 “引入微流体系统使我们能够有效地撒布这些迷你胆量和建立了长期住稳态类器官系统中的细胞诞生和死亡是平衡的，”迈克·尼古拉耶夫，该论文的第一作者。

研究人员证明，这些微型肠子分享其在体内的同行许多功能特性。例如，它们可以大量后组织损伤再生并且它们可以用于在一种方法以前是不可能的，在实验室中生长的任何其他组织模型炎性过程或宿主微生物相互作用建模。

此外，这种方法广泛适用于微型组织从其他器官来源的干细胞，例如肺，肝或胰腺，以及从人类患者的活组织检查的生长。 “我们的工作表明，组织工程可以用来控制类器官发展和构建下一代组织体具有高生理意义，对疾病建模，药物发现，诊断和再生医学开辟了令人振奋的前景，”Lütolf说。

资源 Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne. "Next-gen organoids grow and function like real tissues." ScienceDaily. ScienceDaily, 16 September 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200916113529.htm>.