即时人类肝脏和胰腺？不是很多，而是更好的生长多个器官的方法[视频]

时间：2021-08-19 16:52:01 来源：

从人类干细胞中生长出来的多有机体模型的3D Cg。肝：红色，胆管：绿色，胰腺：黄色，内脏：其他颜色。

以辛辛那提儿童医院医学中心（CCHMC）和东京医科牙科大学（TMDU）为中心的研究团队开发了一种改进的方法来生长肝，胆管和胰腺的类器官模型。

多能干细胞可用于制作器官系统的实验模型，但当前的技术通常会产生与真实器官具有有限相似性的模型。辛辛那提儿童医院医学中心（CCHMC）和东京医科牙科大学（TMDU）的研究人员开发了一种改进的方法，可以制作出肝脏，胰腺和胆管的复杂三维类器官模型。该模型可以帮助研究人员了解这些器官的形成方式以及基因突变如何导致这些器官的疾病。

日本东京–多能干细胞是专门的细胞，几乎可以变成体内任何类型的细胞或组织。由于这种潜力，它们经常用于研究疾病的研究中。做到这一点的一种方法是哄干细胞形成类器官，类器官类似于器官，但在实验室中更容易研究。以辛辛那提儿童医院医学中心（CCHMC）和东京医科牙科大学（TMDU）为中心的研究人员已经设计出一种更好的方法来制造一种特定的类器官，以协助肝脏，胆管和胰腺的研究。

“我们的重点是生成肝胆胰类器官，这将使我们能够更好地了解胚胎发育过程中肝脏，胆管，胰腺和相关组织的形成以及它们通常如何共同发挥作用，”高级Takanori Takebe解释说该研究的作者。“不过，当前的技术方法相当有限，所产生的模型缺乏真实器官的复杂性。”

在研究团队首创的技术中，人类干细胞被用于制造小的“球体”细胞，每个“球体”都代表发育中的胚胎的不同部分。将这些球融合在一起以产生未成熟的类器官，然后使其成熟并生长，同时将其悬浮在经过特殊设计的三维凝胶中。使用新技术，所得的类器官与肝脏，胰腺和连接的胆管具有惊人的相似之处。

“我们最兴奋的是类器官的复杂性，”参与这项技术开发的研究人员之一小池裕之（Hiroyuki Koike）说。“我们可以看到直接将胆管连接到胰腺的分支。令人惊讶的是，出现的胰腺组织能够通过导管分泌消化酶，类似于真实器官的功能。类器官的复杂性确实非常出色。”

研究人员还表明，通过进行特定的基因突变，它们可以阻止干细胞成为有效的类器官-证明了该系统对研究这些器官中发生的疾病的潜在用途。

Takebe补充说：“在创建可以在研究环境中轻松操纵的强大的多器官模型系统方面，该领域仍然存在许多挑战。”“这里的工作表明，可以使用人类多能干细胞创建这样的系统。这非常令人兴奋，因为它使人们相信干细胞可以用来制作个性化模型来研究器官的形成方式以及基因突变如何导致器官功能衰竭的想法可信。”

该研究于2019年9月25日发表在《自然》杂志上。

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参考：小池博之，岩泽健太郎，大内里惠子，玛丽·泽泽，柯尔斯滕·吉斯布雷希特，纪斋典子，秋佛格森，木村昌树，温迪·汤普森，詹姆斯·M·威尔斯“从前肠-中肠边界模拟人类肝胆胰脏器官的形成” ，亚伦·佐恩（Aaron M.Zorn）和竹部贵纪（Takanori Takebe），2019年9月25日，自然。
10.1038 / s41586-019-1598-0

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