[May 17, 2011]
生物:培養皿裡的視杯
編輯 pheretima 報導
日本神戶理化學研究所(Riken)的科學家成功在培養皿中以三維培養(three dimensional culture)方式培養出具有視杯(optic cup)型態的組織。
自從日本學者山中伸發展”誘導式多能性幹細胞” (induced pluripotent stem cells, iPS cells)以來,幹細胞的誘導技術越來越成熟,從病人體內提取細胞,並且誘導成多能系幹細胞,並且再將之分化成其他種類的細胞,已經在很多的實驗室裡成功完成。儘管在醫學的使用上,仍有些必須解決的安全問題,例如,腺病毒的使用,生長因子可能造成的細胞癌化等,但是這些問題在各方的努力下,相信不久的將來,就會有解決的方法。幹細胞研究真正的挑戰在於如何讓幹細胞不僅只是分化成特定的細胞,更要形成由不同種類細胞有秩序排列而成的有功能組織與器官。
由日本神戶理化學研究所(Riken)的科學家笹井芳樹所領導的研究小組成功利用三維組織培養的技術,在培養基中加入了基底膜介質化合物(basement-membrane matrix compound),將小鼠的胚胎幹細胞(embryonic stem cells)分化成具有複雜構造的視杯,也就是視網膜。這個實驗也顯示了,儘管在體內發育時,視網膜與水晶體等組織緊密相連,但是視杯構造的發育其實是自我組織(self-organizing),不需要任何外界的訊息就足以自行發育而成。
在體外製造出複雜構造的器官一直是再生醫學的最大難題。在體外培養成功的視網膜為此帶來了新的曙光,或許要完整了解每一個器官發育的詳細過程需要更多更長時間的研究,但是藉由發育的自我組織過程,也許能夠一條捷徑。
參考文獻:
Robin R. Ali & Jane C. Sowden, 2011, Nature, 472, 42–43
Eiraku, M. , et al, 2011, Nature, 472, 51-56
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