Nat Commun：重磅！3D列印卵巢讓雌性小鼠產下健康的幼鼠

來源：生物谷

圖片摘自： Martha Sexton/public domain

根據美國西北大學費恩柏格醫學院、麥考密克工程學院的研究人員開展的一項新的研究，全新的三維列印（即3D列印）器官如今包括當植入到雌性小鼠體內時能夠排卵的卵巢結構。

通過移除雌性小鼠的卵巢，並且利用三維列印卵巢（卵巢假體）替換它，這些小鼠不僅能夠排卵，而且也能夠產下健康的幼鼠。這些母鼠甚至能夠撫育它們的幼鼠。相關研究結果於2017年5月16日在線發表在Nature Communications期刊上，論文標題為「A bioprosthetic ovary created using 3D printed microporous scaffolds restores ovarian function in sterilized mice」。

這些卵巢假體是由容納著未成熟的卵子的三維列印支架構造而成，成功地促進小鼠體內的激素產生，並且恢復它們的生育力。

西北大學費恩柏格醫學院女性健康研究所主任、生殖科學家Teresa K. Woodruff說，「這項研究證實長期而言，這些卵巢假體具有雙重功能。利用生物工程技術，而不是通過移植來自死者屍體的組織來構建發揮功能的器官結構，從而恢復受者的組織健康，這是生物工程技術用於再生醫學的最高目標。」

論文通信作者、西北大學費恩柏格醫學院外科助理教授、西北大學麥考密克工程學院材料科學與工程助理教授Ramille Shah說，這項研究的獨到之處在於這種支架的結構和所使用的材料或者說「墨水（ink）」。

這種材料是明膠（gelatin），明膠是一種利用降解的膠原蛋白製作而成的生物水凝膠，可在人體中安全使用。這些研究人員已了解到他們構建出的任何一種支架都必須是利用足夠堅硬以便在外科手術期間進行處理的而且是多孔的以便足以與小鼠體內的組織進行天然地相互作用的有機材料構建出來的。

Shah說，「大多數水凝膠是非常脆弱的，這是因為它們主要是由水組成的，而且經常會自我破裂。但是我們發現一種溫度（大約30度）允許明膠自我加強而不會破裂，從而產生多層結構。在此之前，沒有人能夠利用明膠列印出這種明確的自我加強的幾何結構。」

這種幾何結構與卵泡（由包圍著不成熟的卵細胞的產生激素的支持細胞形成的結構）是否在卵巢中存活下來存在著直接的關聯。這也是這項研究的重大發現之一。

Shah說，「這是首次證實這種支架結構在卵泡存活中發揮著重要作用。如果我們不使用一種三維列印平台，那麼我們就不能夠做到這一點。」

這種三維列印「支架」被移植到雌性體內，它的多孔性能夠被用來優化卵泡或者未成熟的卵子如何進入這種支架內部。這種支架促進小鼠的未成熟的卵細胞和產生激素的支持細胞存活。這種多孔結構也給這些卵細胞成熟、排卵以及血管在這種移植的支架內形成提供空間。這些血管能夠讓產生的激素在小鼠血液中循環流通，並且在產仔後促進乳汁產生。

對一些女性而言，基因突變、卵巢疾病或者利用放療或化療治療癌症會破壞她們的卵巢功能，從而讓她們喪失了當媽媽的機會。這項研究有望在未來為利用三維列印構建出人類卵巢支架鋪平道路。(生物易構 | 更人性的生物化學試劑採購平台 -bioeg.cn-)

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