洛桑联邦理工学院 胃泌素样物质心脏前新月体的三维结构
荣誉:朱利安娜·罗西(EPFL) 曾几何时，在实验室里培养器官的想法是科幻小说的素材
今天，干细胞生物学和组织工程学正随着器官类的出现将虚构变为现实:实验室培养的微小组织和器官，在解剖学上是正确的，在生理学上是有功能的
器官的吸引力是显而易见的
本质上，他们可以为我们提供按需生产的组织和微型器官，用于药物和医学研究，而不必经常依赖捐赠者
虽然这个目标可能还有很长的路要走，但我们正在慢慢地接近
EPFL参与器官类的开发已经有一段时间了，由生命科学学院的马提亚斯·吕托尔夫实验室牵头
仅在今年，吕托尔夫的团队就发表了关于器官生长标准化、三维打印器官以及实际生产基于功能性器官的小肠的论文——这是一篇开创性的《自然》论文，在该领域处于领先地位
现在，吕托尔夫的实验室已经成功地在其早期胚胎阶段制造出一种小鼠心脏器官
该项目由朱利安娜·罗西领导，她是吕托夫实验室的博士后研究员，发表在《细胞干细胞》杂志上
研究人员从小鼠胚胎干细胞中培养出器官样细胞，在适当的条件下，这些细胞可以自我组织成“模拟真实器官中组织的结构、细胞组成和功能”的结构，正如研究人员在论文中所说的那样
将胚胎干细胞置于特定条件下的细胞培养物中，形成一种称为“胃泌素样”的三维聚集体，它可以跟随小鼠胚胎的发育阶段
这项研究背后的想法是，小鼠胃泌素样可以用来模拟胚胎心脏发育的早期阶段
这是一个相当未被探索过的器官类的用途，通常生长来模仿成人组织和器官
但是，小鼠胃泌素样体有三个特征，使它们成为模拟胚胎发育的合适模板:它们建立了李可真正胚胎的身体计划，并且它们显示出相似的基因表达模式
当涉及到心脏时，心脏是胚胎中第一个形成和起作用的器官，老鼠的胃泌素也保存了重要的组织间的相互作用，这是生长一个器官所必需的
有鉴于此，研究人员将小鼠胚胎干细胞暴露于一种由三种已知促进心脏生长的因子组成的“鸡尾酒”
168小时后，产生的胃泌素样物质显示出早期心脏发育的迹象:它们表达了几个调节胚胎心血管发育的基因，甚至产生了类似血管网的东西
但更重要的是，研究人员发现，胃泌素类形成了他们所谓的“心脏前部新月形区域”
“这种结构产生了跳动的心脏组织，类似于胚胎心脏
就像胚胎心脏的肌肉细胞一样，跳动的部分对钙离子也很敏感
这项突破性的工作为器官类开辟了一个全新的维度，表明它们也可以用来模拟胚胎发育阶段
朱利安娜·罗西说:“胚胎器官样体的一个优点是，通过多个组织的共同发育，它们保留了胚胎器官发生所必需的重要相互作用。”
“因此，新生的心脏细胞暴露在与胚胎相似的环境中
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