當涉及到培育腸道時,最初的一英寸是最困難的——尤其是在培養皿中。辛辛那提兒童醫院醫療中心的科學家們已經達到了這個基準:他們最近在《自然醫學》雜誌上報告說,他們已經從單一人類幹細胞系中培育出了一段腸道——包括神經、肌肉和所有組織。未來,這種組織可用於研究疾病等。
2011年,同一中心的研究人員宣佈,他們已經培育出了腸道組織——但它缺少神經細胞,因此無法以推動食物沿結腸蠕動的波浪式運動收縮。這一次,科學家們分別培育了神經元,然後將它們與另一批已被誘導成為肌肉和腸道內膜的幹細胞結合起來。瞧:形成了一英寸長的腸道。“就像在發育中的人體內一樣,神經細胞知道該去哪裡,”辛辛那提兒童醫院腸道康復專案外科主任邁克爾·赫爾姆拉斯說。
然後,科學家們將該組織移植到活體小鼠的腸道上,以便其成熟。在收穫組織進行測試後,他們用電擊刺激了這塊定製的組織。它收縮了,並繼續自行收縮。“功能非常顯著,”赫爾姆拉斯說。腸道現在加入了腎臟、腦組織和一些其他可以在實驗室中培育的組織之列。
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接下來,赫爾姆拉斯和他的同事吉姆·威爾斯希望透過與豬合作來誘導培育更長的腸道片段。最終,研究人員希望透過製作病人腸道的複製品來觀察疾病如何發展,甚至移植組織,從而幫助治療患有胃腸道問題的人。“腸道是一種複雜的生長結構,”威爾斯說。“我們在這麼短的時間內甚至已經取得了如此進展,這讓我對我們能夠在長期內培育出具有治療用途的組織抱有希望。”