什麼?菠菜可以用來做心臟組織?

　　研究人員已經成功地使用菠菜葉來造出具有完整血管、能輸送血液的的功能良好的人體心組織。

　　為了解決捐助器官長期的短缺問題，科學家一直致力於在實驗室裡培養各種組織甚至整個器官。 但是培養細胞只是解決方案的一部分 ——如果沒有恆定的血液供應，他們根本就不會茁壯成長。

　　構建可以工作的精細血管（也稱為脈管系統）網絡是非常困難的，特別是毛細血管，只有5到10微米寬。 血管的功能是傳輸這些組織樣本所需的氧氣和營養。

　　現在由伍斯特理工學院（WPI）的科學家領導的團隊已經通過使用植物中已存在的微小的靜脈網絡，將菠菜葉成功地轉化為活的心臟組織。

　　科學家在他們的文章中寫道：「植物和動物用來輸送液體、化學物質和大分子的方法從根本上是不同的，但是在血管網絡結構方面也有驚人的相似之處。「

　　研究人員不用試圖從頭開始構建脈管系統，他們只需剝離菠菜葉，直到僅剩將葉子保持在一起的精細纖維素結構。

　　植物中的纖維素是實驗室生長樣品中使用的重要材料，因為它已經被很好地研究過，與生物組織相容，而且還便宜--植物資源非常豐富且容易生長。 在這項研究裡，科學家是在當地市場上購買的菠菜。

　　為了獲得菠菜的細小血管結構，該團隊通過在葉子中循環一種洗滌劑溶液來將植物細胞衝走，這個過程稱為脫細胞。

　　首席研究員Joshua Gershlak說：「我之前已經對人類心臟進行了脫細胞化工作，當我看著菠菜葉時，它讓我想到主動脈。」

　　「所以我想，讓我們來灌注植物的莖。我們一開始不確定它會奏效，但事實證明這個方法是容易且可複製的，它在許多其他植物上也奏效。」

　　該團隊還剝離了歐芹和甜蒿的葉子，並在花生植物毛根中也用了此技術。

　　他們期望通過進一步的研究，讓為不同的組織選擇不同的植物成為可能——例如，木材的結構可能在骨骼工程中是有用的。

　　為了在真實的組織樣品中測試纖維素支架，他們最終使用菠菜，因為它和心臟組織一樣具有高密度的輸送管。

　　研究人員將菠菜葉血管結構與心肌細胞接種，他們興奮地看到，在幾天之內，心臟細胞就像人體組織一樣開始自發收縮。

　　Gershlak說：「現在的想法是，既然我們已經得到具有血管網絡的非常薄而平坦的組織，所以我們應該能夠疊加多個葉子並創建一塊心臟組織。」

　　心臟組織移植對於心臟病發作後，心臟已經損傷、不能再癒合的患者是有用的。

　　到目前為止，這項研究只是一個概念證明，而且該團隊仍在尋找將其與活的人體組織結合在一起的方式。

　　研究人員寫道：「目前尚不清楚植物脈管系統如何融入人身上的脈管系統，以及是否存在免疫反應。」

　　但該團隊是樂觀的。

　　WPI實驗室的生物醫學研究員Glenn Gaudette說： 「我們真的相信這種支架能夠幫助治療。 我們還有更多的工作要做，但到目前為止這是非常有希望的。」

　　「此方法簡單到只需要資源豐富的菠菜葉，並把它變成一種有血液流經的組織，這真是非常令人興奮的，我們希望它能夠在此領域取得重大進展。 「

　　這不是科學家在培養組織時第一次在植物上尋求啟發——加拿大渥太華大學的Pelling實驗室去年成為頭條新聞，他們的項目是用蘋果切片生長人類耳朵。

　　而不僅僅是生物組織科學家們在植物系統內部探索——上個月，研究人員成功地發展了一個「機器人玫瑰」，其莖葉和葉子內部具有電子循環功能。

　　使用菠菜也不是創建人體組織血管網絡的唯一方法。 科學家一直在研究使用3D列印來創建血管，並且剛剛有少量成功案例被報導。

　　時間會證明，哪種方法在實驗室外更可行，但這絕對是一個令人興奮且矚目的發現。

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