多能幹細胞培育出胃組織(多能幹細胞,培育,器官)

最近，美國研究人員在實驗室成功引導人類幹細胞經過胚胎階段發育，培養出微型“胃”。雖然這塊活組織比一粒芝麻大不了多少，卻有著和人胃一樣的腺體結構，甚至還能容納腸道菌。研究人員指出，該研究打開了一扇窗，讓人們看到在人類胚胎變形階段細胞是怎樣發育成器官的。這些“類胃器官”可用於研究疾病，測試胃對藥物的反應等。相關論文發表在本周的《自然》雜誌上。 研究小組用於培養微型胃的是多能幹細胞，即在合適環境中能發育成任意類型的細胞。但要在實驗室裡誘導它們按特定路線發育，需要精確再現子宮環境信號的順序和時機——何時何地發出蛋白質和激素的信號，告訴細胞變成哪種組織。以往研究曾用這一技術培養出少量的腎、肝、腦和腸。 把多能幹細胞轉化成胃細胞的關鍵是一種互動路徑，就像一種轉換器，控制著組織是在腸道生長還是在胃竇（胃臨近小腸的部位）生長。據《自然》雜誌網站10月30日（北京時間）報導，在幹細胞約3天大小時，研究人員給它加入調製的蛋白質混合液，包括頭蛋白（Noggin），抑制一方面路徑，並按時加入一定劑量的視黃酸。9天后，留下細胞在“蛋白浴”中自行生長。 到第34天，這時的類器官直徑只有幾毫米，還沒有血細胞和免疫細胞，也不能消化食物或分泌膽汁。但它們的腺體結構和發育中的每個特徵，都和對照組織非常類似。該研究負責人、俄亥俄州辛辛那提兒童醫學中心發育生物學家詹姆斯•威爾斯說，從這方面來講，它們“和一個真正的胃極為相似”。 斯坦福大學幹細胞生物學家加爾文•庫奧說，能在培養皿中再現一個簡單的胃，是一項了不起的技術成就。 研究人員還把微型胃作為實驗物件，給其中注入幽門螺旋桿菌以研究人類疾病，這是一種針對胃竇的細菌，會導致胃潰瘍和胃癌。結果發現，在24小時內，幽門螺旋桿菌使類器官細胞分裂(cell pision)的速度加快了兩倍，並啟動了一種特殊基因c-Met，而這種基因會引起腫瘤。在人類胃部感染了幽門螺旋桿菌後也會出現這些後果。 研究人員說，他們不僅能用胚胎幹細胞，還能用皮膚誘導多能幹細胞培養出類胃器官。華盛頓大學醫學院胃腸病理學家詹森•米爾斯說，如果培養上千個這種類器官，每個都來自不同人的細胞，並用病原體來感染它們，就能研究個體基因的功能。 威爾斯說，研究小組的長期目標是培養人類胃部組織以修補胃潰瘍。他和一些同事已在嘗試用人的類器官來堵住小鼠的胃洞。

（來源：科技日報 常麗君）