器官、模型与转化
类器官
类器官是在实验室培养皿中、由干细胞长成的微小三维「迷你器官」。只要给到合适的养分和信号,细胞便会自发做出一件了不起的事:自己分类、折叠,组装成一团豌豆大小的结构,复刻出真实器官的部分构造和功能。科学家已培养出会形成隐窝的迷你肠、会合成肝脏蛋白的迷你肝,以及带有分层组织的迷你脑。
其中的关键是自组织。研究者并不是用手把每个细胞一一摆放,而是提供真实胚胎所用的同一批化学信号,细胞便照着自身内建的指令把形状搭建出来——就像一颗种子早已「知道」如何长成幼苗。这样得到的结构远比培养皿里平铺的细胞更接近真实,因为细胞会像在体内那样彼此接触、传递信号,并在三维空间里排布。
类器官之所以重要,是因为它让科学家能近距离观察一团类似人体的活组织,而不必拿真人做实验。它被用来研究器官如何形成、用病人自己的细胞模拟疾病,以及测试药物的反应。它们是强大的研究工具,而不是替代器官——培养皿里的迷你肠,依然比真实器官小得多、也简单得多。
把几颗肠道干细胞放进带有合适信号的支撑凝胶里,等上一两周,它们就会卷成一个中空小球,内壁铺着真正类肠道的细胞——一个可以放到显微镜下研究的迷你肠。
类器官只复刻了器官的一部分,而非完整可运作的器官——它没有血液供应、没有神经,也不具备完整的功能。
又称
另见