每日速看!研究人員展示了可按需生長造血干細胞的人工胚胎心臟系統(tǒng)

(資料圖)

與器官和定期輸血一樣，接受捐贈的造血干細胞的病人需要跟捐贈者擁有相同的血型，以防止他們的免疫系統(tǒng)排斥外來細胞。這導(dǎo)致可行的捐贈者出現(xiàn)短缺，特別是較罕見的血型。

理想情況下，科學(xué)家將能在實驗室中培育造血干細胞，理論上可以將其提供給任何需要的人。這可以通過培養(yǎng)前體細胞來實現(xiàn)，前體細胞本身可以分化成各種細胞類型，包括紅細胞和白細胞。在這項新研究中，新南威爾士大學(xué)的團隊使用一個微流控設(shè)備調(diào)查了這個想法，該設(shè)備泵送來自胚胎干細胞系的血液干細胞。

該研究的論文第一作者Jingjing Li博士說道：“部分問題是，我們?nèi)圆煌耆私庠谂咛グl(fā)育過程中微環(huán)境中發(fā)生的所有過程，這些過程導(dǎo)致了血液干細胞在大約第32天產(chǎn)生。”因此，我們制作了一個模擬心臟跳動和血液循環(huán)的設(shè)備及一個軌道搖動系統(tǒng)，當(dāng)血細胞在設(shè)備中移動或在盤子中移動時會產(chǎn)生剪應(yīng)力--或摩擦。

果然，該設(shè)備被發(fā)現(xiàn)能夠促進前體造血干細胞的發(fā)展。不僅如此，這些前體細胞還能繼續(xù)產(chǎn)生分化的血細胞，甚至像那些負責(zé)在發(fā)育中的胚胎中創(chuàng)造血液干細胞的血管內(nèi)壁的細胞。

論文共同作者Robert Nordon說道：“讓主動脈形成，然后細胞實際從該主動脈進入循環(huán)，這是生成這些細胞所需的關(guān)鍵步驟。我們所展示的是，我們可以生成一種能形成所有不同類型血細胞的細胞。我們還發(fā)現(xiàn)，它跟主動脈內(nèi)襯細胞的關(guān)系非常密切--因此我們知道它的起源是正確的--而且它能增殖。”

該團隊希望這項工作最終能帶來能孵化大批量造血干細胞的設(shè)備，這將減少對捐贈者的依賴并縮短等待時間。眼下，研究人員正在努力擴大該技術(shù)的規(guī)模并使用生物反應(yīng)器來培養(yǎng)細胞。