发着绿光的小老鼠蹲在鼠妈妈身边,看上去就像货架上的儿童玩具。但它会抽抽鼻子,甩甩尾巴,用黑溜溜的圆眼睛看着你。尽管有着半透明的荧光躯体,它仍然是一只货真价实的老鼠宝宝。 比起特殊的皮毛,它的来历更加不同寻常——这只色彩炫目的荧光小鼠,是3D打印的卵巢排卵孕育的。 “这表明生物的卵巢具有长期的、持久的功能。”实验负责人特蕾莎·伍德拉夫说。她是位生殖科学家,也是美国西北大学范伯格医学院的女性健康研究所主任。“使用生物工程替代器官移植,创造器官结构功能,并恢复组织的健康,这是再生医学生物工程的圣杯。” “再生医学”这门新学科,从名字到研究目标,都充满了浓浓的科幻感。研究者用3D打印技术制造过气管、脊髓、子宫内膜,现在正在试图打印心脏或肝脏。 “在再生医学领域,中国的一些项目目前处于世界前列。”中国科学院遗传与发育生物学研究所再生医学研究中心(以下简称再生医学研究中心)主任戴建武对中国青年报·中青在线记者说。 戴建武的团队从事再生医学研究10余年。从2013年起,他们与南京鼓楼医院合作,用干细胞复合功能支架材料,修复瘢痕化的子宫内膜。最新的数据是,已经有13名女性,生下了14名健康的宝宝,另有6个胎儿正在孕育中。 也许有一天,人类宝宝会通过3D打印的子宫出生 在美国西北大学的实验室里,7只雌鼠被摘除了卵巢。伍德拉夫团队给这些卵巢消毒,随后保存了卵巢组织,并分离出支持不成熟卵子的激素生成细胞。 3D打印机开始工作,一种水凝胶作为基本材料,用于打印出小鼠卵巢的基本结构。随后,伍德拉夫和她团队中的研究者,将之前分离出来的雌鼠卵泡,填充进刚打印出来的卵巢里。卵泡已通过基因编辑注入绿色荧光蛋白,新生的小鼠将拥有炫目的荧光,和其他小鼠区分开来。 这些由生物材料制成的卵巢,被外科手术移植回小鼠体内。最终,受试母鼠生出了幼崽,甚至顺利分泌出了乳汁。 这项实验由西北大学麦考密克工程与实用科学学院和西北大学范伯格医学院联合开展,团队的成员全是女性。实验结果发表在2017年5月16日的《自然-通讯》上。 在一个全女性团队中参与研究女性健康问题,让助理教授瑞米尔·沙阿很受激励。她感慨团队成员表现出的幽默感:“特蕾莎和我开玩笑说,我们是这些幼崽的祖父母。”实验的结果也让很多人觉得,也许有一天,人类的宝宝也会通过3D打印的卵巢和子宫出生。 在世界范围内,恢复女性的生育能力目前已成为再生医学的主要目标之一。 5月21日,南京鼓楼医院与中科院遗传发育所联合组织了一个“爱与希望”亲子联谊会,14位“再生医学宝宝”中的8位参加了活动。 14个宝宝当中最大的已经快3岁了,最小的还未满月。在成为戴建武团队再生医学研究的临床受试者之前,这些孩子的母亲,都因为重度子宫腔粘连、子宫内膜瘢痕化等疾病,常年奔波在求医的路上。 据再生医学研究中心介绍,目前,我国女性不孕症患者约2500万人,子宫腔粘连等子宫内膜损伤患者占很大比例。子宫内膜瘢痕化、供血不足,最终会导致受精卵无法着床发育。重度患者在临床上会被判定为终身不育。 “我们的这项技术,是利用胶原蛋白作为支架材料,复合患者自体骨髓干细胞,或中科院北京干细胞库的脐带间充质干细胞,进行瘢痕化子宫内膜的修复。”戴建武介绍。 在内窥镜的镜头之下,干细胞和生物材料开始在子宫里原本斑驳不平的创面上生长和修复,瘢痕的部分逐渐被填满、抚平。 几个月过去,瘢痕消失,内膜上长出了新的腺体,受精卵开始着床。2014年7月,国内第一例“再生医学宝宝”出生了。 血液开始流通,卵细胞发育成熟并排出,荷尔蒙开始循环 戴建武很早就开始关注美国西北大学的荧光小鼠实验。 “在技术上,我们目前也是可以做到的。之所以没有做,是考虑到这个实验在临床上意义其实不大。”戴建武解释,尽管小鼠的卵巢是以3D技术打印的,但是卵巢里面塞着的卵泡,以及各类能产生卵细胞的激素成分,实际上都是从小鼠原有卵巢中提取出来的,原本就生殖功能完好,并不存在病理性问题。 在他看来,这个实验“在目前的临床应用中价值不大”。他在临床上遇到的不孕不育患者,卵巢往往都不具备完整的功能。用3D打印雌鼠卵巢,并没有对再生医学的瓶颈和难点实现真正的技术突破。 |