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天啦擼！菠菜竟可以培養(yǎng)心臟組織？
閱讀：1093 發(fā)布時間：2017-3-28科研前線：近日，研究人員在去細胞化的菠菜葉子上培育心臟細胞，利用菠菜葉豐富的葉脈網(wǎng)絡為再生組織提供必需的毛細血管結構。
研究人員在嘗試利用細胞樣品實現(xiàn)人體組織再生時遇到的一個重大挑戰(zhàn)是：如何在發(fā)育的組織中生成輸送血液的血管網(wǎng)絡？而目前的生物工程技術，包括3D打印，很難生成組織健康生長需要的血管系統(tǒng)zui末端的毛細血管網(wǎng)絡，而后者為組織生長提供氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)和一些關鍵分子物質(zhì)。
當時研究人員已經(jīng)做過人類心臟的去細胞化工作。當他看到菠菜葉子的主干時，他腦海里想起的是心臟的主動脈。因此，他開始嘗試用洗滌劑溶液灌注菠菜葉的葉脈系統(tǒng)。結果出乎意料地好，他們得到了*去細胞化的菠菜葉子，并且這一過程很容易復制。這樣他開發(fā)出一種能去除菠菜葉子細胞的洗滌劑葉脈灌注方法。這種方法對其它植物同樣有效。盡管植物和動物有著截然不同的液體、大分子物質(zhì)運輸方式，但它們在導管網(wǎng)絡結構上卻驚人地相似。
接著，研究人員將跳動的心臟細胞置于菠菜葉子中，發(fā)現(xiàn)細胞仍能在很長的時間內(nèi)進行收縮。他們還進行了將與人體血液細胞大小相近的微球和血液一起穿過菠菜葉子的葉脈網(wǎng)絡的實驗，以及在葉脈處培養(yǎng)形成人類血管的細胞。
這項研究的意義在于，將來有可能在菠菜葉子中培養(yǎng)有豐富毛細血管的心臟肌肉組織，用于治療心臟病患者。
菠菜葉子中含有豐富的葉脈網(wǎng)絡，因此非常適合心臟組織的培養(yǎng)，而其他擁有不同葉脈結構的植物去細胞化后也有望提供更多元的組織工程用途。比如鳳仙花的圓柱中空結構或許可以用于動脈血管的再生培養(yǎng)，另外，具有一定強度和形狀的樹木脈管結構則可以用來培育骨頭。目前，研究人員已經(jīng)成功對芹菜、艾蒿、花生根系進行去細胞化操作。
將植物用于組織工程領域有著巨大的環(huán)境、經(jīng)濟優(yōu)勢。跟復雜、昂貴的人工合成材料相比，利用自然植物的優(yōu)勢不言而喻。結合去細胞化技術，用植物培育具有豐富血管結構的組織工程技術有著廣泛的應用前景。
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