菠菜葉的大作為！成為人的血管脈絡

近日在《Biomaterials》期刊發表的一項研究顯示，科學家利用菠菜的葉子成功製造出人的心臟組織，並且具有運送血液的作用。

為了解決捐贈器官的短缺問題，科學家在實驗室努力製造各種組織，甚至是器官。但是培養一群細胞只能解決部分問題——這些培育出來的細胞如果沒有血液供應的話，根本無法生存。

眾所周知，建造精細的血管網路結構是極其困難的，特別是只有5-10微米的毛細血管。血管能運送氧氣和營養物質，這也是實驗室製造出來的組織需要有的功能。

近日，來自伍斯特理工學院（Worcester Polytechnic Institute，WPI）的科學家成功地將菠菜葉子轉化為活的心臟組織，科學家利用了葉子的脈絡結構。

「植物和動物採用功能不同的方法運送液體、化學物質和高分子，但是令人驚奇的是，植物和動物的脈絡結構極其相似，」科學家在發表的文章中寫道。

這些科學家不是從頭開始構建血管的脈絡結構，而是剝去菠菜葉子的綠色成分，最後只得到葉子的脈絡。

來自植物的纖維素是實驗室的很好研究材料，因為纖維素已經被大家研究得很透徹，纖維素與活的組織有很好的相容性，隨手可得，並且價格便宜。在這項研究中，科學家選擇了當地的菠菜作為研究材料。

為了獲得菠菜葉子的精細的脈絡結構，研究小組用清洗劑反覆地沖洗葉子，用於洗去葉子上的植物細胞，研究者將這個過程稱之為去細胞化（decellularisation）。

該研究的主要研究者Joshua Gershlak說道：「我以前在人的心臟中做過去細胞化的工作，當我看到菠菜葉子的主脈絡時，這讓我想到到了主動脈。」

「所以我想，讓我們利用植物的脈絡來試試營養物質的運輸。當時我們並不確定是否有效，但是結果顯示，這種方法的確容易且可重複。在很多其他植物中，也能達到這個效果。」

為了測試纖維素構架在真實組織中的效果，研究者最後選擇了菠菜葉子，因為菠菜葉子的脈絡結構豐富，與心臟組織最相似。

於是，研究者接下來在之前處理得到的菠菜葉子脈絡結構中接種心肌細胞，幾天後，這些心肌細胞就像在人組織中那樣開始收縮。

「我們的想法是，我們已經獲得了纖細、平薄的脈絡，那麼，我們應該可以將多個這樣的脈絡結構堆積起來，形成一片心臟組織，」Gershlak說道。

心臟組織移植是心臟組織受到損傷喪失收縮力的患者的有用治療方法，心臟病發作後往往會造成心臟組織損傷而失去收縮力。

目前，這項研究還處於概念驗證（proof-of-concept）階段，研究小組正在探索如何將這種脈絡結構與或的人心臟組織融合在一起。

「目前，仍然不清楚植物的脈絡結構如何整合到人的血管脈絡中，是否會產生免疫反應，」研究者寫道。

不過，研究小組對此表示樂觀。

「我們認為，這種脈絡結果能夠幫助患者，」WPI實驗室的負責人生物學家Glenn Gaudette說道。「雖然我們還有很多工作需要做，但是從目前的結果來看，還是很有希望的。」

其實這並不是第一次科學家利用植物來促成人組織的生長。加拿大渥太華大學的Pelling實驗室的一個項目在去年就引起了廣泛的關注，成為了新聞頭條，這個實驗室在蘋果片上長出了人的耳朵。

不僅僅生物組織學家對植物脈絡進行了這樣的研究，上個月，有研究者在玫瑰花的莖和葉子中植入電子循環，從而製造出機械玫瑰。

除了用這種方法製造血管脈絡，也有的科學家利用3D列印技術製造血管，但是成功製造出整個血管脈絡的例子不多。

時間將會告訴我們這種方法在實際應用中是否可行，但是這種方法的確是值得人們關注。(Emma 204756)