实验室“种”出来的11种人体器官_医疗器械

2016

02/01

15:18

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缺失的肢体再生没什么大不了的了——比如海星或是蝾螈，是众所周知的动物王国中能够在断臂断尾之后再生肢体进行替代的“超级能手”。但是它们并不是唯一能重建被破坏或损坏的身体部位的动物。鹿可以在三个月之内重新长出重达66磅（30公斤）的新鹿角。斑马鱼可以重新长出它们的心脏，且已经证实扁形虫可以再生自己的头部。

然而，对于人类来说，失去的就是失去了——否则呢？

你身体里的单个细胞由于老化而被不断被替换，这一过程会随着年龄不断增大而减缓，但始终贯穿人类的一生。你甚至可以在你的某个器官中观察到这种频繁而明显的再生：比如你的皮肤。根据美国化学学会的分析表明，事实上，每个人都会在两到四周内褪去一次外层皮肤，每年损失约18盎司（510克）的皮肤细胞。

然而，完整的再生器官和身体部位，在“主宰生命进程”的医生执业生涯中是常见的，却已经超越人类生物学范围。但近年来，科学家们已经成功地培育出了一系列人体结构，已在动物身上试验成功的相似结构，以及被称为“细胞器”的小型人体器官，用于在细节水平上研究人体器官结构和功能，这在以前是不可能的。下面是一些最新的例子：

输卵管

柏林大普朗克感染生物学研究所的科学家们利用干细胞培育人类输卵管的最内层细胞层，输卵管是连接卵巢和子宫的结构。在1月11日发布的声明中，研究人员对培育生成的细胞器描述为与正常尺寸的输卵管具有相同的特征和形状。

迷你大脑

俄亥俄州立大学（OSU）的科学家们在实验室里从皮肤细胞培育出跟一块橡皮擦大小的大脑，在结构和遗传学方面与一个5周龄胎儿的大脑相似。在一份8月18日的声明中，被俄亥俄州立大学（OSU）的研究人员描述为“大脑改变者”的细胞器具有信号携带扩展功能的神经元如轴突和树突。在袖珍脑的照片中，标签标志出通常在胎儿大脑中发现的结构。

迷你心脏

研究人员诱导干细胞向心脏肌肉和结缔组织分化，然后将其组成许多小室并“跳动”。在一个成果演示视频中，心脏肌肉细胞（中间用红点表示）在跳动而结缔组织（绿色的环）将袖珍心脏安全地保护在其生长起来的培养基上面。加利福尼亚大学伯克利分校生物工程教授Kevin Healy，也是该研究的共同作者，在一份声明中说道：“这项技术可以帮助我们快速筛选出可能会造成先天性心脏病的药物，并指导决策有关哪些药物在怀孕期间使用是危险的。”这项研究发表于2015年三月的《自然通信》杂志。

迷你肾

澳大利亚科学家团队培育出迷你肾脏，首次将干细胞分化为三种不同类型的肾细胞。研究人员在之后的正常肾脏发育过程中培育出了该细胞器。在图片中，三种颜色代表组成“肾单位”的三种肾细胞，其在肾脏中的结构各不相同。

迷你肺

几家研究机构的研究人员联合培育出构成支气管或气道结构以及肺囊的三维肺细胞。“这些迷你肺可以模仿真实组织的反应，将会是一个用来研究器官如何形成（和）随着疾病发生发展如何变化以及对新药物产生何种反应的良好模型，”来自密歇根大学医学院内科与细胞生物学助理教授，该研究的资深研究作者Jason R. Spence，在一份声明中说道。培育出的迷你肺在实验室中存活超过100天。

迷你胃

大约花了一个月在培养皿中培育出了“椭圆形的、具有中空结构”与胃的两端类似的迷你胃，辛辛那提儿童医院医学中心发育生物学教授，该研究的共同作者Jim Wells如是说。Wells告诉生活科学，这个测量直径为0.1英寸（3毫米）的小小胃，将会特别有助于科学家研究某些细菌是如何导致发生胃病的。他说，这是因为细菌在不同的动物实验中变现各不同。

阴道

2014年四月，发表在《柳叶刀》杂志上的一篇文章描述了实验室培育出的阴道成功移植的研究结果，是通过在阴道形支架上对患者的细胞进行培育而产生的。早在几年前就在四个女孩和年龄在13岁到18岁之间的年轻女性中进行了阴道移植以纠正阴道和子宫缺失或发育不良的先天性缺陷。在进行阴道移植术后的八年中，每年都对这些青少年进行检查，在此期间，移植阴道一切功能正常，允许进行无痛性交。

阴茎

美国韦克福里斯特再生医学研究所的科学家们应用兔细胞培育阴茎勃起组织，然后将实验室培养的阴茎移植到雄兔身上，之后成功地进行了交配。但这个过程尚处于实验阶段，要想获得美国食品药物管理局的批准，还需要为团队扩大其工作范围，包括人体组织和受试对象。美国再生医学军队研究为该研究提供经费，因为这项研究可以使得在战争中腹股沟受伤的士兵受益。

食管

在俄罗斯克拉斯诺达尔库班国立医科大学，一个国际科学家小组花了三周时间在支架上用干细胞培育出一段功能食管；然后他们成功的将其植入大鼠体内。科学家们通过充气和放气10,000次测试新食管的耐用性，在10只大鼠体内植入该人工食管，并取代多达20%的动物原始器官。

耳朵

现在听听这个：科学家们有了三维打印的人类耳朵，通过在支架中生长的活细胞覆盖在耳朵模型上培育出人造耳朵。研究人员通过使用三维软件对一个孩子的耳朵建模，然后将模型发送到三维打印机上，创建了耳形模具。一旦科学家们手上有了这个模具，他们就用活的耳朵细胞和来自牛的胶原蛋白对其进行注射，这样就“长出了耳朵”，生活科学报道。然后将人造耳朵植入大鼠一到三个月，随着人造耳朵的增大，科学家们对其大小和形状的变化进行评估。

肝细胞

肝脏是人体内最大的器官，它在适当条件下具有修复和再生的巨大潜力。该器官提出了一个挑战，已被证明对于科学家们来说，在体外培育肝细胞并使其存活是非常困难的。来自德国和以色列的科学家首次在实验室中成功培育出肝细胞，并将他们的研究发表在2015年10月26日的《自然生物技术》杂志上。虽然不是一个完整的器官（甚或只是一个细胞器），这项发展对临床研究有着深远的影响，耶路撒冷希伯来大学亚力山大格拉斯中心主任，该研究的主要作者Yaakov Nahmias在一份声明中将其描述为“肝脏研究的圣杯”。

原文检索

《11 Body Parts Grown in the Lab》

来源：来宝网

（原标题：11种人体器官——实验室“种”出来！）

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