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PNAS:科学家成功制造出人类骨髓组织

作者:佚名 来源:生物谷 日期:2018-06-06
导读

         日前,一项刊登在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究报告中,来自巴塞尔大学的研究人员通过研究开发了一种特殊的人工组织,其能够使得人类的血液干细胞在长时间内保持功能。

关键字:  人类 | 骨髓组织 

        日前,一项刊登在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究报告中,来自巴塞尔大学的研究人员通过研究开发了一种特殊的人工组织,其能够使得人类的血液干细胞在长时间内保持功能。

        在机体骨髓中每天都会产生数十亿的血液细胞,而这种持续性的供应通常是由位于骨髓内特殊生境中的血液干细胞来完成的,这些干细胞能够复制并且成熟成为红细胞和白细胞,随后离开骨髓进入血液中。很多年以来,科学家们一直想通过研究在实验室中制造出天然骨髓,从而更好地理解血液形成的机制,并且开发治疗诸如白血病等疾病的新型疗法。

        然而,这在传统体外模型中是非常难以进行的,血液干细胞常常会失去繁殖的能力,并且分化成为不同类型的血液细胞。这项研究中,研究人员通过对人工骨髓生境进行工程化操作,从而就能使得干细胞和祖细胞能在较长的一段时间内繁殖。研究人员开发出的这种人工组织能够模拟天然骨髓生境中多种复杂的生物学特性,为了实现这一目标,研究人员将人类间质细胞与一种由多孔、骨质样的3D支架组成的陶瓷材料相结合,这种材料通常是一种灌注生物反应器,其能用来将生物性和化学性的材料相结合。

        利用上述方法,研究人员就能够制造出覆盖着嵌入血细胞的细胞外基质结构,这种人工组织具有与天然骨髓生境相似分子结构,其就能创造出特殊环境来维持造血干细胞和祖细胞的功能。这种特殊技术能被用来生产剧透特殊分子特性的骨髓生境,同时还能选择性地结合或去除单个蛋白质,这或许就为研究人员提供了一系列可能性,包括研究影响人类机体血液形成的因子,对多种药物进行筛选来确定能预测患者对特殊疗法的反应。

        最后研究者表示,我们或许能利用来自患者机体的骨质和骨髓细胞来建立一种血液疾病的体外模型,比如白血病等,更重要的是,我们还可以在一个完全由人类细胞组成的环境中做到这一点,并且结合特定个体的特性来实现研究者的目的。 

原始出处:

Paul E. Bourgine, Thibaut Klein, Anna M. Paczulla, et al.

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