德國“3D物質(zhì)定制”卓越集群、馬克斯普朗克醫(yī)學(xué)研究所、海德堡大學(xué)有機體研究中心和分子生物學(xué)中心合作，開發(fā)出一種新的分子工程技術(shù)。研究團隊利用特定折疊的DNA制成的微珠，在組織結(jié)構(gòu)內(nèi)釋放生長因子或其他信號分子，從而精確影響類器官的發(fā)育。利用這一技術(shù)可培育出更復(fù)雜的類器官，更好地模仿人體組織，呈現(xiàn)更真實的細胞組合。研究成果發(fā)表在最新一期《自然納米技術(shù)》雜志上。

類器官是由干細胞衍生的微型器官狀組織結(jié)構(gòu)，可用于基礎(chǔ)研究，獲得有關(guān)人類發(fā)育的新見解或研究疾病的發(fā)展。在此之前，科學(xué)家無法從內(nèi)部控制這些組織結(jié)構(gòu)的生長，而新的分子工程技術(shù)可精準確定在生長組織中何時何地釋放關(guān)鍵發(fā)育信號。

此次，團隊構(gòu)建了微型DNA珠子，其可“裝載”蛋白質(zhì)或其他分子。這些微珠被注入類器官中，用紫外線照射時可釋放其裝載物，從而可在發(fā)育組織中的任何時間和位置釋放生長因子或其他信號分子。

團隊將裝載有Wnt信號分子的微珠精確插入日本稻魚青鳉的視網(wǎng)膜類器官中進行了測試。這是人們首次誘導(dǎo)視網(wǎng)膜色素上皮細胞（視網(wǎng)膜的外層）在神經(jīng)視網(wǎng)膜組織附近形成。

以前，將Wnt添加到培養(yǎng)基中會誘導(dǎo)色素細胞，但會抑制神經(jīng)視網(wǎng)膜的發(fā)育。通過局部釋放信號分子，團隊實現(xiàn)了更真實的細胞類型混合，這種混合比傳統(tǒng)的細胞培養(yǎng)更接近于魚眼的天然細胞組成。

DNA微珠能夠靈活地在多種培養(yǎng)組織中運輸不同的信號分子，為設(shè)計更復(fù)雜的類器官開辟了新途徑。未來類器官模型可加速人們對多種疾病的模擬研究，進而帶來療效更好的藥物或治療方式。

類器官是一種和對應(yīng)器官有類似空間組織及部分類似功能的干細胞群。作為一種新興技術(shù)，類器官同時也是良好的前沿研究平臺。此次，科研人員設(shè)計了一種微型DNA珠子，攜帶蛋白質(zhì)或相關(guān)信號分子。微珠進入類器官后，可在誘導(dǎo)下于特定時間特定地點釋放這些裝載物，在調(diào)控之下，類器官模型能呈現(xiàn)出更真實的細胞組合。更復(fù)雜、模擬度更高的類器官，對病理學(xué)、細胞生物學(xué)研究和精準醫(yī)療、再生醫(yī)療的發(fā)展都具有重要作用。

 （記者張夢然）

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