人類胎盤“類器官”可長期穩(wěn)定培養(yǎng)

2018-12-05 16:13

英國《自然》雜志近日在線發(fā)表的一項醫(yī)學(xué)成果稱，英國劍橋大學(xué)的科學(xué)家團隊建立了長期穩(wěn)定的人體胎盤“類器官”。這些“類器官”模型代表了人體胎盤發(fā)育研究的一項重大創(chuàng)新。

許多妊娠疾病，如子癇前期、胎兒生長受限、死產(chǎn)等，都會在妊娠早期出現(xiàn)胎盤發(fā)育異常。但是，由于缺少進行實驗的功能性模型，對人體胎盤的認識一直受限。一個解決策略是通過實驗室體外培養(yǎng)，開發(fā)出器官的小型簡化模型——“類器官”。

“類器官”其實屬于三維細胞培養(yǎng)物，包含其代表器官的一些最關(guān)鍵特性。此類體外培養(yǎng)系統(tǒng)包括一個自我更新干細胞群，可分化為多個特異性器官的細胞類型，與對應(yīng)的器官擁有類似的空間組織，并能夠重現(xiàn)對應(yīng)器官的部分功能，從而為科學(xué)家提供一個高度生理相關(guān)的系統(tǒng)。

劍橋大學(xué)研究人員阿希禮·墨菲特及其同事，此次描述了如何從妊娠早期人體胎盤（妊娠6周—9周）中獲得的特定滋養(yǎng)層細胞，建立長期、遺傳穩(wěn)定的“類器官”培養(yǎng)物。培養(yǎng)物生長迅速，10天—14天后就發(fā)育成三維“類器官”結(jié)構(gòu)。一年后，3個隨機選擇的培養(yǎng)物仍在健康發(fā)育。

研究人員表示，該“類器官”與生理發(fā)育正常的妊娠早期胎盤非常相似，具有典型的胎盤功能特征，如分化成特定類型的滋養(yǎng)層細胞，發(fā)育成絨毛（指狀）結(jié)構(gòu)，分泌胎盤特異性激素，包括人絨毛膜促性腺（hCG）激素，hCG是胚胎植入子宮壁后，胎盤產(chǎn)生的激素。這些“孕期”激素分泌物可以通過非處方妊娠試驗檢測出。這些“類器官”可用于研究妊娠期間發(fā)生的生理、代謝和激素變化。

人類對組織和細胞培養(yǎng)早已有之，但“類器官”的出現(xiàn)，卻是細胞培養(yǎng)技術(shù)真正的進步。它不僅是一個小型的簡單化器官組織，還可以在體外展示器官的微解剖結(jié)構(gòu)。更重要的是，在精確控制下，此次培養(yǎng)的“類器官”發(fā)展過程與天然的胎兒器官發(fā)育過程十分相似。因此，胎盤“類器官”能夠為發(fā)生在胚胎發(fā)育過程中的疾病，提供相當(dāng)可靠的研究模型。它不但是再生醫(yī)學(xué)的未來，還是人類對抗疾病的利器。