移植器官新来源:老鼠干细胞培育出内耳
中国科技网 · 2013/07/14
印度科学家称,已成功地将实验鼠的胚胎干细胞转化成了内耳的关键结构,这让科学家们更好地理解内耳的发育过程,并构建出新的疾病模型为听力损失和平衡失调找到新的药物和疗法。

印度科学家在今天出版的《自然》杂志网络版上撰文表示,他们已经成功地将实验鼠的胚胎干细胞转化成了内耳的关键结构。最新发现有望让科学家们更好地理解内耳的发育过程,并构建出新的疾病模型,为听力损失和平衡失调找到新的药物和疗法。


由印度大学医学院的耳鼻喉专家额瑞•哈森博士领导的研究团队报告称,他们使用三维细胞培养方法,诱导实验鼠的干细胞发育成了内耳的感觉上皮,其中包含毛细胞、支持细胞和神经元,这些细胞能探测声音、头部运动以及重力。

以前,曾有科学家尝试在标准的细胞培养系统内“种植”内耳毛细胞,但收效甚微。部分原因在于,平面细胞培养皿中缺乏发育毛束(感觉毛细胞的标志,也是探测听觉信号非常关键的结构)的关键线索。哈森的研究团队发现,要想培育取得成功,细胞需要被悬浮在一个特制的三维培养介质中,在整个发育初期,其提供的环境更像身体内的环境。

该研究团队使用几个小分子模拟了早期发育过程,这些小分子可以促进干细胞分化成内耳的前体细胞。该研究的第一作者、印度大学医学院医学神经科学的研究生卡尔•柯霍勒表示:“这种三维培养方式使细胞能使用胚胎发育中的复杂力学线索自我组装成复杂组织。”

哈森说:“一旦干细胞被诱导变成内耳前体细胞,并被采用三维培养方式进行培养,这些细胞好像不仅知道如何变成内耳中不同类型的细胞,也知道如何自我组织成与原生内耳极其类似的模式。我们最初的目的是在培养皿中制造内耳细胞,但当我们进行测试时,我们在培养皿中发现了数千个毛细胞。”

电生理测试进一步证明,干细胞制造出的这些毛细胞能起作用,也能感觉重力和运动。另外,得到的神经元与体内原生的神经元类似,也同毛细胞连接在一起。

科学家们表示,尽管他们还需要进一步研究以确定与听觉有关的内耳细胞如何发育,同时厘清如何应用这一过程来培育人类的内耳细胞。但最新研究确实有助于他们更好地理解内耳的发育过程,以及为治疗内耳症的新药研发或细胞疗法创建模型。

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