前沿 | 干细胞奇迹：在试管中培育“迷你”眼睛

根据《印度时报》报道，印度LV普拉萨德眼科研究所利用干细胞在试管中培育出了“迷你”人类眼睛。尽管培育成熟的、能够用于移植的完整眼睛可能还需要几年时间，但这项研究给未来发展带来了希望，有望帮助严重眼部损伤的治疗。相关结果公布在2018年国际细胞生物学大会上。

△图片来源于网络

多能干细胞解决眼部问题

干细胞治疗眼疾已被研究多年，利用干细胞来培养新角膜组织也已经取得了进展。根据2015英国纪录片《干细胞革命》，在LV·普拉萨德医院，通过提取患者自身的干细胞，培养新的角膜组织，迄今已经救治了超过650位失明的患者。

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十五年来，LV普拉萨德眼科研究所一直致力于利用干细胞来开发人眼。如今，他们成功地培育出复杂3D角膜器官，这些器官能够重现正常角膜发育的步骤。

该团队参与了使用不同来源的成人和多能干细胞解决视网膜和角膜疾病的基础研究和转化研究。这项研究首次展示，复杂的3D角膜器官可以由多能干细胞生成，微型角膜在试管（体外）中发育成熟，并重现正常角膜发育的步骤。

多能干细胞能够发育成不同的细胞类型。这项研究证明了在试管中培养复杂3D组织的可能性。研究人员利用人类多能干细胞来生产三维视网膜和角膜类器官，多能干细胞分化形成的眼区原始集群最终发育成为完整眼球状的三维微型结构。

该结构包含了视网膜原基、角膜原基、原始眼睑样外壳以及睫状边缘样附件组织，并在15周内逐步成熟，在体外重现了早期发育事件，显示出与成人相似的解剖特征和表达谱。这些类器官为眼睛的不同组织再生提供了一个替代的组织来源，并且消除了对复杂细胞富集过程的需求。

干细胞是种子，可以长出器官

干细胞好比种子，可以生长出器官组织。以干细胞和生物材料为主的再生医学将成为未来人类生命科学及医学诊疗的新突破口。近年来，科学家们成功利用干细胞在实验室中培育了多种“类器官”，并试图利用这些类器官来研究疾病。

2016年，科研人员利用诱导多能干细胞技术在实验室中培植了数百个微型人类大脑。2017年，来自休斯敦卫理公会研究所的研究人员也成功利用人源干细胞开发出了微型大脑，这一技术能够帮助他们快速寻找修复神经系统损伤或治疗大脑、脊椎神经疾病的方法。

2017年，该领域获得了许多成果。例如，美国辛辛那提儿童医院医疗中心的研究人员成功利用人类多能干细胞培育出能产生胃酸和消化酶的胃底类器官；日本国立成育医疗研究中心的研究人员利用人类多能干细胞培育出功能性肠类器官；美国约翰·霍普金斯大学医学院的研究人员利用人类诱导多能干细胞成功培养出角膜类器官；美国哥伦比亚大学医学中心的研究人员利用人多能干细胞生成了模拟肺部结构和功能的类器官……

《自然》旗下的《自然方法》杂志这样评述，利用干细胞直接诱导生成三维组织模型，为人类生物学研究提供了强大的方法，目前对于这种工具的研究正在不断发展进步中。

参考资料：

Stem cell miracle: L V Prasad develops mini eyes in test tube