日前,一項刊登在國際雜誌Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究報告中,來自巴塞爾大學的研究人員通過研究開發了一種特殊的人工組織,其能夠使得人類的血液幹細胞在長時間內保持功能。
日前,一項刊登在國際雜誌Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究報告中,來自巴塞爾大學的研究人員通過研究開發了一種特殊的人工組織,其能夠使得人類的血液幹細胞在長時間內保持功能。
在機體骨髓中每天都會產生數十億的血液細胞,而這種持續性的供應通常是由位於骨髓內特殊生境中的血液幹細胞來完成的,這些幹細胞能夠複製並且成熟成為紅細胞和白細胞,隨後離開骨髓進入血液中。很多年以來,科學家們一直想通過研究在實驗室中製造出天然骨髓,從而更好地理解血液形成的機製,並且開發治療諸如白血病等疾病的新型療法。
然而,這在傳統體外模型中是非常難以進行的,血液幹細胞常常會失去繁殖的能力,並且分化成為不同類型的血液細胞。這項研究中,研究人員通過對人工骨髓生境進行工程化操作,從而就能使得幹細胞和祖細胞能在較長的一段時間內繁殖。研究人員開發出的這種人工組織能夠模擬天然骨髓生境中多種複雜的生物學特性,為了實現這一目標,研究人員將人類間質細胞與一種由多孔、骨質樣的3D支架組成的陶瓷材料相結合,這種材料通常是一種灌注生物反應器,其能用來將生物性和化學性的材料相結合。
利用上述方法,研究人員就能夠製造出覆蓋著嵌入血細胞的細胞外基質結構,這種人工組織具有與天然骨髓生境相似分子結構,其就能創造出特殊環境來維持造血幹細胞和祖細胞的功能。這種特殊技術能被用來生產劇透特殊分子特性的骨髓生境,同時還能選擇性地結合或去除單個蛋白質,這或許就為研究人員提供了一係列可能性,包括研究影響人類機體血液形成的因子,對多種藥物進行篩選來確定能預測患者對特殊療法的反應。
最後研究者表示,我們或許能利用來自患者機體的骨質和骨髓細胞來建立一種血液疾病的體外模型,比如白血病等,更重要的是,我們還可以在一個完全由人類細胞組成的環境中做到這一點,並且結合特定個體的特性來實現研究者的目的。
原始出處:
Paul E. Bourgine, Thibaut Klein, Anna M. Paczulla, et al.
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