美研究出让人工培育组织中生长血管的办法
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发布时间:2006-07-11 15:32:35
美国研究人员使用三种细胞搭建的细胞生长“脚手架”,使人工培育的肌肉组织内部长出了血管网络,并移植到动物体内获得成功。科学家20日说,这一进展使人工培育组织替换人类病患组织的设想更接近现实。
向人体内植入人工培育组织的一大障碍在于,活体组织都含有丰富的血管,细胞依赖血液供应养分而生长,但人工培育的组织却没有血管网,这使得目前只有人工培育的皮肤能移植到患者身上,更厚些的组织如肌肉等,移植到患者体内会因缺乏养分而死去。休 闲 居编 辑
美国麻省理工学院的一个研究小组用新方法克服了这一障碍。科学家在新一期《自然生物技术》杂志上发表论文说,他们将成肌细胞、内皮细胞和纤维原细胞在长宽各5毫米、厚1毫米的三维“脚手架”上混合培养,使培育出的肌肉组织内部带有血管网。
论文第一作者舒拉米特?列文贝格解释说,成肌细胞能发育成为肌细胞,内皮细胞自主生长成血管,而纤维原细胞发育成将血管固定在肌肉细胞中的平滑肌细胞。在他们的试管实验中,内皮细胞生成最初的血管后,就开始诱导纤维原细胞分化成平滑肌细胞,而纤维原细胞又分泌出生长因子,刺激更多的血管生成,形成了良性循环。
在动物实验中,研究人员又将这种“脚手架”分别植入实验鼠的表皮下、腿部肌肉中,最终用其取代实验鼠的一块腹肌,都取得了成功。观察显示,移植组织中的血管长到了实验鼠体内,而实验鼠原有的血管也向移植组织内生长,新培育的血管中有41%流动着实验鼠的血液。
《自然生物技术》评论认为,这一进展将是未来组织工程(即用人工培育组织代替人类病患组织)的“里程碑”,在人工培育组织中“预设血管网”的方法,不仅适合于肌肉,也适合心脏、肝脏和肺等器官中组织的人工培养。此外,实验中关键的内皮细胞由胚胎干细胞诱导分化而来,这显示出干细胞的独特作用。
(新华社提供,未经许可,严禁转载)
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