自组织人体细胞素

在维也纳的奥地利科学院生物学家Sasha Mendjan和他的团队使用人类多能干细胞来生长芝麻尺寸的心脏模型，称为心脏，自发地自组织以开发中空房间而不需要实验支架。此前允许建立一些最逼真的心脏有机体迄今为止，于200月20日出现在杂志中细胞。

以前，科学家们已经通过了3D心脏有机体通过组织工程，一种通常涉及组装细胞和支架的方法，如在砖和砂浆中建造房屋。但这些工程有机体对人体心灵的损坏没有相同的生理反应，因此通常不能作为良好的疾病模型。

“例如，如果您想对收缩进行测量，则组织工程非常有用，”Mendjan说。但本质上，器官没有这种方式。在胚胎中，器官通过一个名为的过程自发地发展自我组织。在开发期间，蜂窝构建块随着器官的结构出现并增长，彼此相互作用，移动和变化形状。

“自我组织是大自然使雪花晶体或鸟类在一个羊群中的表现。这很难为工程师，因为似乎没有计划，但仍然是非常有序和健壮的出现，”他说。“器官的自我组织更加活跃，我们不明白很多。我们认为这种”隐藏的魔法“的发展，我们尚未知道的东西，是目前疾病的原因没有很好地建模。“

Mendjan和他的团队希望通过自组织在一道菜中模仿开发。它们通过以特定顺序激活涉及胚胎心脏发育中的所有六种已知的信号通路来哄骗干细胞来自组织。当细胞分化时，它们开始形成单独的层，类似于心脏壁的结构。经过一周的发展，这些有机体自组织成具有封闭腔的3D结构，与人类心灵相似的自发生长轨迹。此外，该团队发现心脏状的壁式组织有节奏地收缩，以挤压腔内的液体。

“这不是我们使用与其他研究人员不同的东西，但我们只是使用所有已知的信号，”Mendjan说。他补充说，并非所有途径都是指导干细胞变成心脏细胞。“所以他们想，‘好吧，它们在体外没有必要。’但事实证明，所有这些途径都是必要的。它们对细胞自我组织成器官非常重要。”

该团队还测试了心外线如何响应组织损害。他们使用冷钢杆来冻结迷你心的部分并杀死了许多人细胞在现场。在损伤之后通常观察到细胞死亡，如心脏病发作。立即，团队看到心脏成纤维细胞 - 一种负责的细胞伤口愈合- 开始迁移到损伤部位并产生蛋白质以修复损坏。

“我们想提出人类的心态，培养更自然地发展，因此预测疾病，”门泽说。“这种方式，公司将更加开放，可以将更多药物带入其中临床试验因为他们更加确定了审判的结果。“

该团队计划使用多个腔室生长心脏有机体，如在真正的人体中看到的东西。许多先天性心当其他姓氏开始形成时，发生疾病，所以多腔模型会帮助医生更好地了解胎儿在胎儿中发展的缺陷。

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