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研究人员首次用小鼠干细胞培育出了带毛囊的皮肤组织。与以往的再生皮肤组织相比，该模型更类似天然皮肤，可用于化学品检测和毛发生长机理研究，减少实验动物使用率。 织梦好，好织梦

虽然实验室培育皮肤组织的方法多种多样，但这些方法仿真真实皮肤的能力却很差。真正的皮肤细胞通常由20种以上细胞类型组成，一般模型却只包含约其中5到6种。更重要的是，这些再生皮肤组织都不具备毛发生长能力。

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研究人员最初的研发目标是使用小鼠多能干细胞建立过内耳类器官体外模型，但是，他们却意外地发现，除了内耳组织，这些细胞还能发育成皮肤细胞，于是，他们将研究焦点又转向了可长出毛囊的皮肤组织。

他们的最新成果是构建出了一个包含表皮和真皮两层结构的皮肤类器官单元，把它放入小鼠体内，还能形成毛囊，用肉眼看到这些细胞器，它们像一个个漂浮在培养基周围的球型口袋，毛囊就像蒲公英种子一样向外生长。 dedecms.com

虽然研究人员目前还无法确定究竟哪一类细胞在组织表明形成了毛发，但他们猜测这里可能包含了与覆盖小鼠全身各种毛囊类型相似的细胞。

这种皮肤类器官模型由3或4种不同类型的真皮细胞和4种表皮细胞的不同组成，具有多元化的组合形式，比以往实验室构建的皮肤组织更类似小鼠皮肤。 本文来自织梦

通过观察这些模拟皮肤发育，研究人员发现两层皮肤细胞必须以特定的方式聚集才一起才能长出毛发。培养皿中的表皮先形成一个圆形的囊肿，紧接着真皮细胞逐渐包围这些囊肿，如果这一过程受到干扰，这些组织就不会长出毛囊。

如果破坏这些类器官，再将它们混合在一起，结果并非总能产生毛囊，因此，早期结合过程对皮肤和毛囊形成应该是非常重要的。 织梦好，好织梦

接下来准备接受另一个挑战：如何突破毛发脱落和再生的物理限制。一旦研究人员找到让人工环境培育的毛囊走完自然周期的操作方法，这些类器官的用途将被进一步拓展。此外，从小鼠皮肤组织再生技术出发，他们还期望改善人类皮肤类器官。 内容来自dedecms

肌肉细胞“垂帘听政” copyright dedecms

低等生物的器官再生一直是生物界的一大谜团——为什么切成两半的蚯蚓能活下来?为什么壁虎的尾巴掉了还能长出来?为什么人没有这种特异功能?如果能回答清这些问题，再生医学将迎来突破。 本文来自织梦

近日，科学家们发现，组织再生背后的复杂基因通路，竞受肌肉细胞的控制!

器官和组织再生的一大核心谜题在于动物们如何启动所有必需的细胞和分子步骤，该研究揭示了一个令人惊讶的分子机制，发现一类特殊的肌肉细胞能建立组织再生的正确分子信息。 本文来自织梦

在过去的十多年里，该研究团队一直在研究一种叫做涡虫的奇妙动物。这种动物有着令人惊叹的再生能力：如果你把它切成两半，它的每一半都能再生出所需的另一半组织、器官、以及身体。研究发现，涡虫体内有一批“位置控制基因”（PCG）一直处于“启动”状态。它们就像是细胞里的GPS，告诉细胞它们处于身体里的什么位置。这些细胞也能因此得知自己的身体缺了哪些部分，并进行弥补。

有趣的是，对这些基因的分析表明，它们大多在涡虫的肌肉细胞里有活性，这表明肌肉或许在再生过程中起到了关键作用。涡虫体内有着多种肌肉细胞类型，有些从头到尾纵向生长，有些则环状生长。它们都能帮助器官再生吗? 内容来自dedecms

为了回答这个问题，研究人员开发了一种新的技术来抑制这两类肌肉细胞生成。他们发现，抑制myoD基因能影响“纵向”的肌肉细胞，而抑制nkxl-l基因能抑制“环状”肌肉细胞的生长。通过抑制特定的基因，就能了解特定的肌肉细胞如何影响再生。 内容来自dedecms

研究揭示了一个意想不到的结果——在抑制纵向肌肉生成后，虽然涡虫还能够健康生长，但一旦受伤（比如砍去头部），就无法进行再生。这就好像是被夺去了魔力。这个结果令人惊叹，它告诉我们，这些纵向的肌肉纤维在再生活动的最早期就有着作用。

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进一步的研究表明，当纵向肌肉消失后，两个关键基因功能同时受到破坏，它们是notum（背板）和follistatin（卵泡抑素），在组织损伤之后，这两个基因分别控制从头到尾的决策和持续的细胞增殖。

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涡虫体内的另一种肌肉——环状肌肉也参与了再生的工作。有趣的是，失去环状肌肉的涡虫虽然能在受伤后再生，但长出来的器官都奇形怪状。举例来说，在正常情况下，被砍掉脑袋的涡虫能长出一个新的头。然而，一旦环状肌肉被抑制，在脑袋被砍掉后，有的涡虫会长出两个头! 织梦好，好织梦

这些结果将先前一直未得到足够重视的肌肉推到了再生医学研究的前沿。研究人员们将继续探索在其他具有再生能力的动物中，是否也存在着肌肉的参与。

究竟是什么限制了人类的再生和修复能力?为什么像涡虫这种动物具有奇迹般的修复能力?这些都是即将揭晓的生物奥秘。 织梦好，好织梦

当“再生冠军”遭遇“基因魔剪” dedecms.com

中国与来自欧洲多个国家的科研人员合作，在动物基因组学和发育生物学研究领域取得新进展，对蝾螈axolotl和newt进行了基因组测序和基因编辑，是迄今为止基因组测序和基因编辑成功的动物中最大基因组（分别为32G和20G）。 织梦内容管理系统

两栖类蝾螈可以再生四肢、心脏、脊椎等各种组织，是名副其实的“再生冠军”。蝾螈曾经是发育生物学的经典模型，但是基因组信息的缺乏和较长的繁殖周期，阻碍了其在发育生物学和再生医学中的应用。 织梦好，好织梦

研究表明，axolotl和newt的基因组比人类大10倍，蝾螈基因组的扩展主要是由于大量重复序列的出现，而转录组学表明蝾螈转录子的数量与其它典型脊椎动物比较并没有显着变化。蝾螈基因组的扩展是否与其强大的再生能力有直接的关系，目前尚未可知。

Axolotl和newt是实验室中应用最广的两种蝾螈动物模型，尽管axolotl和newt在进化关系上非常接近，然而在基因组和转录组也存在着很多明显差异，似乎可以用来解释axolotl和newt的再生机制的区别。例如，在比较axolotl和newt两个与骨骼肌发育相关的重要基因pax3和pax7时发现，newt与哺乳动物类似，pax3和pax7基因共存于基因组中，而在axolotl基因组中只存在pax7，不存在pax3，进一步通过基因敲除axolotlpax7基因，突变体呈现了典型的pax3基因缺失表型，表明pax7代偿了pax3基因的部分功能。

对蝾螈全基因组序列的解析，以及基于现代基因编辑技术的基因组遗传操作方法的建立，为进一步研究蝾螈的组织器官再生机理提供了宝贵的资源以及技术基础。

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基因编辑技术在axolotl和newt中的成功运用，将大大促进蝾螈动物模型在发育生物学和再生医学研究中的应用。而axolotl和newt的基因组大小是人类的10倍多，而CRISPR—Cas9仍然能够准确高效的进行基因定点突变，足以证明CRISPR技术的强大基因编辑能力。 dedecms.com

这不是科幻：修复受损的食道

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在如今这个科技发展日新月异的世界，时不时地就会出现一例听起来十分科幻的研究成果。这不，成功在活体里工作的细胞再生机器人就属于这个范围。

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不过，大家先不要陷入“成群的纳米机器人在血液里流窜”这样的想象，因为那才是真正的科幻。这次的研究成果在视觉上并没有电影中那么炫酷，但是在科学成就上，它却十分的惊人。

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研究人员表示，他们创造了一款“可以通过施展计算机控制的牵引力，促使食道和肠子等管状器官生长”的机器人植入物。

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在外科手术上，修复体内管状结构有着极大的难度。而由于绝大多数的生物体内都含有大量的管状结构，这一直是医学领域的一大研究方向。

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现有的办法，比如器官移植不但价格昂贵，风险也很大。而长距离食管闭锁等外科手术手段则需要患者被麻醉数周的时间，因为每一段食道都需要被轻轻的拉伸连接起来。

相比之下，用来实验的机器人植入物的猪不但活的好好的，当植入物被植入进它们的食道时，它们甚至还是清醒的。 织梦内容管理系统

这个机器人植入物为何如此神奇?答案可能让你大吃一惊，它所使用的原理并不复杂，早在1930年就被人发现，并常用于培养细菌群。它就是机械刺激，通过机械运动来刺激细胞，提高细胞生长、伤口恢复的速度。 dedecms.com

但是一直以来，产生机械刺激所需要的设备因为体积原因，并不适合植入人体。多亏了近几年微电子领域的发展，我们终于可以生产出足够小的机械装置来刺激活体内部的细胞了。

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与现有手段相比，此技术的优势不仅仅在于时间，也在于通过滋生活体组织来避免许多严重的问题。由于现有的手段需要在数个小时或者数天之内分段扩展组织，会有加剧纤维化和不良神经连接的风险。

在手术过程中，一个长约10厘米的机器人植入物被医生从外部连接上了食道，并通过2个O型环被固定在了食道管状的部分。这个包含了电机、传感器以及各种电子组件的植入物的外部被一层生物兼容的防水皮肤包裹着，通过一根数据线与体外的控制单元相连。那两个O型环中间的部位就会受到机械刺激，加快细胞生长的速度。

实验结果非常成功。在9天内，实验体猪体内两个O型环之间的食道的长度被扩展了77％。而此结果不是来自于拉伸，而是通过刺激细胞自我生长达到的。在这个过程中，食道的血流和功能性被完全保持了下来。 内容来自dedecms

研究人员推测，如果进一步升级此设备，让它可以识别吃东西时食道肌肉的收缩和放松，它甚至可以让患者在修复的过程中也可以吃饭。

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看到这，你是不是觉得有点可惜呢?现实并没有科幻作品中可以修复各种伤病的纳米机器蜂群那么高大上。但是这款拉长管状器官的机器人可能离那些机器人比我们想象中的还要近。因为除了它们在器官生长方面的用途，机器人植入也代表了医用机器人的一个新研究方向。这些仿生系统可以帮助提供正常的身体功能，不论是在身体修复之前的暂时性的，还是永久性的。

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传感器和制动器的微型化，加上无线通信、能源传输、能源收集等技术的发展，很有可能让我们创造出超越科幻作品中的设备。脊髓再生，告别“瘫痪”

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美国科学家斯图珀带领研究人员，通过肌体自我恢复的再生组织技术，修复受伤脊髓。这项研究有望在将来替代目前骨髓移植和软骨替代手术中使用的侵入性疗法。

再生组织技术源于干细胞领域的重大进步，斯图珀为此研究了将近30年。他率先提出“软纳米科技”概念，在纳米尺度上对器官结构进行深入研究。一纳米约等于人类头发直径的八万分之一，在这个层面上，植入物可以被肌体无排斥地吸收。

研究团队正与美国食品和药物管理局联系，寻求尽快批准脊髓再生人体临床试验，这种突破性治疗方法可能会帮助患者在脊椎间重新生长出骨髓。数年前，他们曾用这项促进分子修复和再生的技术帮瘫痪老鼠重新获得行走能力：接受了特制分子注射仅数周后，腰部以下瘫痪的实验鼠便开始尝试奔跑。 本文来自织梦

该技术解决了再生医学领域中无侵入技术发展的困难。标准的脊椎融合手术是植骨，通常使用患者髋部的骨骼帮助脊椎融合，该传统疗法需患者进行两次手术，花销巨大，疼痛翻番，风险大。而纳米科技可以避免重复手术，也无需取骨和大量使用促骨骼生长激素。

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斯图珀已将目光投向了10年后，下一个研究前沿是利用干细胞与纳米科技的结合创造器官。一旦有能力将干细胞合成生物基质，就可以设计出一种人体器官基质，不仅可防止细胞过早凋亡，也可为研究人员揭示人体干细胞的秘密，包括干细胞如何分化和自我复制。

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全能干细胞：再生医学之福 织梦好，好织梦

一种全新方法，利用小鼠发育最初期的4—8个细胞胚胎，培育出了一种全能干细胞系——扩展潜能干细胞（EPSCs）。新细胞不仅能发育成任何类型的细胞，且发育潜力超过胚胎干细胞等，对人类的再生医学意义重大，有望为研究治疗流产和发育紊乱问题开辟新方向。

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目前得到的胚胎干细胞和诱导多能干细胞只能发育成某些特定的细胞谱系。为了发现新型干细胞用于再生医学等领域，研究团队发明了一种从发育最初阶段开始培育干细胞的新方法。在此阶段，受精卵仅分化成4个或8个细胞，这些细胞保持某些全能性；而胚胎干细胞则是在受精卵发育成大约100个细胞的胚囊阶段时提取的，因此他们认为，发育最初期的细胞应该比胚胎干细胞编程更少。 内容来自dedecms

研究团队在一个特殊的发育环境（抑制关键的发育信号和通路）中，对这些发育最初期细胞进行培育。结果发现，新细胞保持了发育最初期细胞的特征。他们还对小鼠的胚胎干细胞和诱导多能干细胞重新编程，制造出EPSCs。 本文来自织梦

从理论上来说，发育最初期的细胞就像一张白纸，发育潜力最大。研究表明，EPSCs的确保留了4—8个细胞胚胎的分子特性，能发育成任何类型的细胞。此外，EPSCs能在体外直接产生从胚囊中培养产生的全部3种干细胞，后者对研究人类的正常发育及疾病非常有用。 dedecms.com

EPSCs的作用有三个方面：首先，它们可在体外无限扩增，提供了在体外研究最早期胚胎发育的材料；其次，原理可能适用于人类细胞，有助于我们理解人的早期发育，进一步促进再生医学的发展；第三，EPSCs对研究胎盘生物学和一些人类疾病也有直接帮助。皮肤细胞培育“正常肌肉” 织梦好，好织梦

生物医学工程师使用诱导多功能干细胞首次培养出具有功能的人类骨骼肌肉。 dedecms.com

我们身体内所有现存的细胞，允许我们产生无限数量的肌原始祖细胞，这些祖细胞与成人肌肉干细胞类似，称为‘卫星细胞’，理论上来说，可以从一个细胞开始，产生完整的肌肉。 织梦内容管理系统

该研究建立在研究人员从肌肉活检中所获得的细胞生产了具有功能的人类肌肉组织。在研究团队之前的工作中，他们是从一个人类肌肉细胞活检中所获得的——称为“成肌细胞”的小样开始的。这种成肌细胞的进程已经超越了干细胞阶段，但是还没有成为成熟的肌纤维。研究人员将这些“成肌纤维”培养成很多倍，然后将他们放进一个充满了滋润的凝胶的三维支架内，以提供支持作用，允许这些细胞形成整齐排列的人体肌纤维。

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在新的研究中，这些研究人员没有再使用人类诱导多功能干细胞作为开始。他们采用了一些其他的非肌肉组织、例如皮肤或者血细胞，并通过重新编程转变为原始状态。在信号分子Pax7的诱导下，多功能干细胞之后会生长成为肌肉。

随着细胞的增殖，它们会变得和成人的肌肉干细胞很相似，但没有那么强壮。虽然此前的研究已经完成了这个壮举，但是没有人能够让这些中间细胞变成正常的骨骼肌。 织梦好，好织梦

经过多年的反复试验，研究人员做出了有根据的猜测，并采取了一些步骤，最终从多能干细胞中培育出功能正常的人类肌肉，独特的细胞培养条件和3D矩阵，可以使得细胞生长和发育都远快于典型的2D培养方法。 内容来自dedecms

在研究中，研究人员展示了在3D培养2—4周之后，所获得的肌肉细胞形成了肌肉纤维，并与外部刺激产生反应，比如电脉冲和模仿神经输入的生化信号，就像原生肌肉组织一样。他们还将新生长的肌肉纤维植入成年老鼠，显示它们至少存活了3周，并通过血管化逐渐融入到原生组织中。

所获得的肌肉，并不像原生肌肉组织那样强壮，也不如之前肌肉活检所培养的肌肉长得长。尽管有这样的问题，但是研究人员说这样的肌肉依然具备衰老肌肉所不具备的强度。

多能干细胞衍生的肌肉纤维形成了“星状细胞”的储层，这是正常成人肌肉修复损伤所必需的，而先前研究的肌肉细胞中这种细胞则少得多。相比于活检法而言，干细胞法也能从较小的起始批次中生长出更多的细胞。这两种优势都证明，这种新方法具有未来进行再生治疗和创建疾病治疗模型的良好应用潜力。

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研究罕见疾病的前景尤其令人兴奋，当一个孩子的肌肉已经由于杜氏肌肉萎缩症等疾病而消失时，再从他们身上提取肌肉样本，造成进一步的破坏是不道德的。但有了这种技术，我们只需取一小块非肌肉组织，如皮肤或血液，将获得的细胞恢复到多能状态，并最终生长出无数的功能肌纤维来进行测试。 copyright dedecms

这项技术还有望与基因疗法结合在一起。理论上，研究人员可以在从病人身上提取的诱导多能干细胞中修复遗传缺陷，然后再培养一小块完全健康的肌肉。虽然这不能治愈或取代整个身体的病变肌肉，但它可以与更广泛的靶向基因疗法结合使用，或治疗一些局部的疾病。 本文来自织梦

（nc-1420180209）

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