科学家成功培育迷你胃

科学家在实验室培育的一小块微型胃

几天前，科学家们在实验室成功地利用人类干细胞培养了微型胃，这有望引导他们彻底了解胚胎发育的所有阶段。这种活组织的大小不超过一粒芝麻。它有一个类似于人胃的腺体结构，甚至可以在肠道细菌中定居。

这项研究为理解人类胚胎中的细胞如何进化为器官提供了一个窗口。科学家表示，这些“胃状器官”也可以用来了解癌症等疾病，并测试胃对药物的反应。

研究人员在新出版的《自然》杂志上报道了这一结果。

加利福尼亚斯坦福大学的干细胞生物学家凯文·郭说:“这真的很令人兴奋。”他说:“能够在培养皿中完成这一切是一项伟大的技术成就。”

用于培养微型胃的干细胞是多能性的，或可塑的:它们可以在合适的环境中发育成任何类型的细胞。但是在实验室中以特定的方式诱导它们需要在子宫内重现精确的序列和时间——来自蛋白质和激素的信号会告诉细胞它们变成什么样的组织。科学家以前曾使用这种技术在实验室培养皿中产生少量的肾、肺、脑和肠组织。

将多能干细胞转化成胃细胞的关键是一个相互作用的途径，它在将组织生长成肠和胃窦之间起着开关的作用，胃窦是靠近小肠入口的胃的一部分。

当干细胞大约3天大时，研究人员添加了一些蛋白质“鸡尾酒”，包括抑制上述途径的脑磷脂和维生素A中的一种化合物视黄酸，视黄酸起着计时作用。9天后，这些细胞将被置于蛋白浴中生长。

第34天，生成的器官状器官直径只有几毫米，没有血细胞或免疫细胞，也没有处理食物或分泌胆汁的能力。然而，它们的腺体结构和发育的每一个标记都与研究人员在小鼠中获得的对照组的发育结果平行发展。领导这项研究的俄亥俄州辛辛那提儿童医院医学中心的发育生物学家詹姆斯·威尔斯说，从这个意义上说，它们“非常类似于真正的胃”。

这种相似性使得研究人员能够使用这种微型胃来测试一些与人类疾病相关的项目，例如注射幽门螺杆菌，一种针对胃窦的细菌，可以诱发胃溃疡和胃癌。研究人员发现，在24小时内，幽门螺杆菌可以导致器官样细胞以两倍于正常速度分裂，并激活一种特殊基因——C-Met，这种基因可以导致肿瘤。这些作用也可以在被幽门螺杆菌感染的人体胃组织中发现。

研究人员表示，他们可以从胚胎干细胞和皮肤来源的诱导多能细胞中培养胃状器官。圣路易斯华盛顿大学医学院的胃肠病学专家杰森·米尔斯(Jason Mills)希望培养成千上万个这样的器官，每个器官都由不同人的细胞组成，并感染了一种病原体，从而研究个体遗传学在其中的作用。

威尔斯说，他的团队的长期目标是能够培养个体胃组织来修复人类胃溃疡。他和他的同事已经开始尝试用人体器官来填充老鼠的胃溃疡。(赵茜·Xi)

中国科学新闻(2014-104第二版国际版)

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