科學家打造出真正有效的人體小“血液工廠”

骨髓通常安靜地工作。而且它基本上沒有被注意到。只有當它的功能出現問題時，比如在血癌中，它才會成為人們關注的焦點。在那些時候，了解血液是如何正常產生的以及什麼打破了這個過程變得必要？

人體細胞模型提供新的研究工具

幾十年來，大多數骨髓研究都依賴於動物研究或無法完全模仿人類環境的簡單細胞系統。巴塞爾大學生物醫學科學系和巴塞爾大學醫院的科學家製作了一個完全由人類細胞製成的真實骨髓模型。該團隊由伊万·馬丁教授和安德烈斯·加西亞·加西亞博士領導，在 細胞幹細胞 該平台可能支持未來的血癌研究、藥物測試和個性化治療；

了解骨髓生態位

骨髓包含幾種稱為“生態位”的特殊微環境。在製造新血細胞中起重要作用的細胞位於骨表面附近，並且與血癌抵抗治療的能力有關。它被稱為子宮內膜腔。它由血管免疫細胞、神經和骨細胞組成。到目前為止，還沒有人類模型能夠將所有這些組件集成到一個系統中。

研究人員現在開發了一個模型來模擬這種複雜性。他們的工作始於由羥基磷灰石製成的人造骨骼。這是一種在牙齒和骨骼中發現的天然礦物質，然後他們使用了通過分子生物學技術重新編程為多能幹細胞的人類細胞。這些幹細胞可以根據環境中出現的信號發育成多種細胞類型。

創建功能性 3D 骨髓系統

研究小組將這些幹細胞放置在人造骨骼中。並引導他們通過受控的發育過程來產生不同類型的骨髓細胞。他們的分析表明，由此產生的三維結構與人類子宮內膜腔非常匹配。它也比以前的型號更大。使用該模型時，直徑為 8 毫米，厚度為 4 毫米，研究人員能夠在實驗室中維持人體血細胞的生產數週。

減少動物試驗的潛力

“通過對小鼠的研究，我們了解了很多關於骨髓如何發揮作用的信息，”伊万·馬丁說。我們的模型使我們更接近人體有機體的生物學。它可以作為許多動物實驗的補充，研究健康和患病狀態下的血液形成。 ”這一目標與該大學盡可能減少、改進和取代動物試驗的更廣泛努力是一致的。

該系統還可以支持藥物開發。 “然而，對於這個特定目的，我們的骨髓模型的尺寸可能太大，”安德烈斯·加西亞·加西亞解釋道。要同時測試大量藥物或劑量，平台需要更小。

將來，這種方法可以幫助指導血癌的個體化治療決策。研究人員想像創建患者特定的骨髓模型，這使醫生能夠測試治療方法並為每個人確定最有效的選擇。在此之前，還需要進一步改進。但這項研究是重要的第一步。