人體細胞制成可眨眼三維人眼模型

2019年08月06日09:27  來源:科技日報
 

  科技日報北京8月5日電 (記者張夢然)據英國《自然·醫學》雜志網絡版5日報道,美國科學家利用人體細胞,制成了可眨眼的三維人眼模型,有望取代目前通用的動物模型。

  眾所周知,細胞是生物體結構和功能的基本單位。細胞在機體中會呈現有序的空間分布,也擁有分工合作的若干組分,還有信息中心對細胞的代謝和遺傳進行調控。細胞的結構復雜而精巧,各種結構組分配合協調,使得生命活動能夠在變化的環境中自我調控、高度有序地進行。

  人體器官具有非常復雜的多細胞結構,這些結構好比“守門人”,可以隔離外部環境,起到維持穩態的作用。長期以來,人類對這些細胞組織屏障的了解不斷深入。但現階段,要仿效它們的各種特征,依然存在巨大的挑戰。

  而此次,美國賓夕法尼亞大學的一個科學家團隊,通過模擬人眼最外層的幾何學結構和細胞組成,開發了一個3D眼表模型。研究團隊先將來自角膜和結膜的組織細胞放在氣—液界面中創建一個眼表,再將眼表放入平台裡培養,讓它接觸淚液和能模擬自發眨眼行為的人工水凝膠眼瞼。利用該平台,該團隊成功模擬了蒸發過強型干眼症,並測試了一種研究藥物的治療效果。

  團隊認為,雖然這種基於細胞的最新系統未來可能會最終取代現有動物模型,但仍需開展進一步研究,証明它具備參與未來藥物發現和測試的能力。

  此外,團隊還需探索如何在這些模型中加入其他細胞類型和功能,如血管、免疫細胞和神經支配。

   總編輯圈點

  一般來說,藥物的安全性和有效性測試,要仰賴動物模型。但動物模型的培養周期較長,而且隨著治療方法越來越復雜,模式動物的反應也未必能預測人類對藥物的反應。科研人員選擇另辟蹊徑,基於人體細胞來構建人體器官模型,從而真正再現人體生理學。文中提到的三維人眼模型能夠模擬干眼症,於是,模型搖身一變,就成了絕佳的藥物測試載體。由人體細胞制成的模型具有成為藥物篩選平台的潛力,不過,若真要廣泛應用,我們還需要更多模型,模型還需具備更多功能。

(責編:趙竹青、呂騫)

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