活組織可自發(fā)折疊成3D結(jié)構(gòu)，科學(xué)家有望解密自然發(fā)育過(guò)程

組織工程學(xué)，又稱“再生醫(yī)學(xué)”，是指利用生物活性物質(zhì)，通過(guò)體外培養(yǎng)或構(gòu)建的方法，再造或者修復(fù)器官及組織的技術(shù)。隨著3D打印技術(shù)和類器官培養(yǎng)技術(shù)的進(jìn)步及成熟，越來(lái)越多的人造器官或組織在實(shí)驗(yàn)室中出現(xiàn)，但大多數(shù)在功能上卻差強(qiáng)人意。

人類從一顆受精卵到胚胎再到有機(jī)體，組織在發(fā)育中經(jīng)歷了伸展、皺縮、折疊等一系列復(fù)雜而又精密的過(guò)程，才最終成為具有完整功能的成熟器官。這形成褶皺、折疊等獨(dú)特3D結(jié)構(gòu)的神秘旅程，正是無(wú)數(shù)生物工程師們渴望模擬重現(xiàn)的關(guān)鍵。

而今，來(lái)自加州大學(xué)舊金山分校的研究者們通過(guò)簡(jiǎn)單的操作，在體外重現(xiàn)了哺乳動(dòng)物發(fā)育中復(fù)雜結(jié)構(gòu)的形成過(guò)程，這個(gè)突破無(wú)論是對(duì)于基礎(chǔ)科學(xué)研究、藥物測(cè)試，還是再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面都將具有非凡的意義，文章于 12月28日發(fā)表在 Cell 子刊 Developmental Cell 上。

組織間不起眼的一個(gè)褶皺可能正是器官行使完整功能的關(guān)鍵，比如大腦或是小腸，自然發(fā)育過(guò)程中的每個(gè)折疊和彎曲看起來(lái)都是那么水到渠成，穩(wěn)定且高度可重復(fù)，可想要體外重建和控制卻是十分困難。

以目前熱門(mén)的類器官模型來(lái)說(shuō)，多個(gè)相同類型類器官可以很容易的保證上皮結(jié)構(gòu)或是成分，但在空間形態(tài)上就可謂是“姿態(tài)萬(wàn)千”、“各不相同”了，體外的折疊很大程度依賴于邊界條件，往往需要多個(gè)組織層之間的相互作用。

為了尋求研究思路，研究人員對(duì)自然發(fā)育過(guò)程進(jìn)行觀察研究，他們發(fā)現(xiàn)一種叫做間充質(zhì)細(xì)胞的分化細(xì)胞在某些組織的折疊中發(fā)揮重要作用。……