工程师培育出模仿真实事物的胰腺类器官

马萨诸塞州坎布里奇——麻省理工学院的工程师与英国曼彻斯特癌症研究所的科学家合作，开发出一种新方法，可以使用健康或癌变的胰腺细胞来培育胰腺的微小复制品。他们的新模型可以帮助研究人员开发和测试胰腺癌的潜在药物，胰腺癌是目前最难治疗的癌症类型之一。

使用模拟胰腺周围细胞外环境的特殊凝胶，研究人员能够培育出胰腺“类器官”，使他们能够研究胰腺肿瘤与其环境之间的重要相互作用。与现在用于组织生长的一些凝胶不同，新的 MIT 凝胶是完全合成的，易于组装，并且每次都能以一致的成分生产。

“可重复性问题是一个主要问题，”工程学院教学创新教授兼生物工程和机械工程教授 Linda Griffith 说。“研究界一直在寻找方法对这些类器官进行更有条理的培养，尤其是控制微环境。”

研究人员还表明，他们的新凝胶可用于培养其他类型的组织，包括肠道和子宫内膜组织。

Griffith 和 Claus Jorgensen 是英国曼彻斯特癌症研究所的组长，他们是这篇论文的资深作者，该论文今天发表在Nature Materials 上。主要作者是英国曼彻斯特癌症研究所前研究生克里斯托弗·贝弗尔。

模拟微环境

传统上，实验室使用市售的组织来源凝胶在实验室培养皿中培养类器官。然而，由于最广泛使用的商业凝胶是蛋白质、蛋白多糖和源自小鼠肿瘤的生长因子的复杂混合物，它因批次而异，并且存在不受欢迎的成分，格里菲斯说。它也不总是允许多种类型的细胞生长。大约 10 年前，格里菲斯的实验室开始致力于设计一种合成凝胶，该凝胶可用于生长上皮细胞，这些细胞与其他支持细胞一起形成排列在大多数器官中的薄片。

他们开发的凝胶基于聚乙二醇 (PEG)，这是一种常用于医疗应用的聚合物，因为它不与活细胞相互作用。通过研究围绕身体器官的细胞外基质的生化和生物物理特性，研究人员能够确定他们可以纳入 PEG 凝胶以帮助细胞在其中生长的特征。

一个关键特征是存在称为肽配体的分子，它们与称为整合素的细胞表面蛋白相互作用。配体和整联蛋白之间的粘性结合使细胞能够粘附在凝胶上并形成类器官。研究人员发现，在凝胶中加入源自纤连蛋白和胶原蛋白的小合成肽，使它们能够生长各种上皮组织，包括肠组织。他们表明，称为基质细胞的支持细胞以及免疫细胞也可以在这种环境中茁壮成长。

在这项新研究中，格里菲斯和约根森想看看这种凝胶是否也可以用于支持正常胰腺类器官和胰腺肿瘤的生长。传统上，以复制癌细胞和支持环境的方式生长胰腺组织一直很困难，因为一旦胰腺肿瘤细胞从体内移除，它们就会失去其独特的癌症特征。

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