3D打印一个卵巢，生下闪闪发光的孩子？科学家做到了！

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                    <p><br  /></p><blockquote><p><span>让天下没有难找的医疗器械服务信息！“医疗器械助手”&nbsp;让一切触手可及！</span></p><p><p><img src="image/20201014/55eabf364228e5c0ebb3c305c8606b90_1.jpg" /></p></p><p><br  /></p><p><span>点击图片</span><span><span></span><p><img src="image/20201014/c407fe90207c2622cc8e1dff32d28341_2.jpg" /></p><p><img src="image/20201014/c407fe90207c2622cc8e1dff32d28341_2.jpg" /></p><p><img src="image/20201014/c407fe90207c2622cc8e1dff32d28341_2.jpg" /></p></span></p></blockquote><p><span></span></p><p><br  /></p><p><span><strong>作者：海色天痕</strong></span></p><p><span><strong>编辑：等出汗</strong></span></p><p><span><strong><br  /></strong></span></p><p>现在有一门新医学，叫“再生医学”（ regenerative medicine），专门研究如何让人坏掉的部位可以再生。</p><p>如今这门技术已经能打印血管、骨骼、耳朵等，希望未来能做到这样的地步——牙齿坏了，干细胞长一颗；血液出问题，脐带血造一批；心肝脾肺肾坏了，啪啪啪打印一颗全新的出来换……</p><p><span>当然，<strong>生殖系统</strong>也是再生医学的重点研究对象之一。</span></p><p><span>不久之前，科学家们用塑料袋完成了人造子宫。</span></p><p><p><img src="image/20201014/0fe6e7e6a0b242db0eeb96d2d34de1a2_5.gif" /></p></p><p><span>人造子宫滋养了早产的羔羊，也将庇护人类的婴儿&nbsp;动图来源：Nature Communications</span></p><p><span>现在，<span>美国西北大学的科学家们又在搞事情，论文发表在5月16日的Nature Communications上。</span>他们的新发现就是——</span><br  /></p><p><strong>一只光明璀璨的荧光小鼠！</strong></p><p><span></span></p><p><p><img src="image/20201014/5a9dcd539ada9e2418c2f34ec598bb55_6.png" /></p></p><p>科学家们又搞基因编辑了？</p><p>是，但这有啥稀奇的？</p><p>嗯，这只小鼠是用3D打印的卵巢生出来的。<span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/5fdf40e187d8322b72ebe6b18db54f29_7.jpg" /></p></p><p><span>你可能不信，但这就是打印出的卵巢在显微镜下的样子</span></p><p><span></span></p><p><br  /></p><section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><img src="image/20201014/1d2da4a2bba60b47e67e0d5f389a3669_8.png" /></p><section><p><strong><span>小鼠卵巢的打印技术</span></strong></p></section><p><img src="image/20201014/458e9d7db237204b7548ee6d7f7a8277_9.png" /></p></section></section></section></section><p><br  /></p><p>这次科学家试着制造的，是小鼠的卵巢。</p><p><br  /></p><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><p>1</p></section><section><section><p>取出小鼠卵巢</p></section></section></section></section></section></section><p><br  /></p><p>他们将小鼠的卵巢取出，消毒，保存好卵巢组织，分离出卵泡和那些能产生激素的细胞。这些细胞可以支持未成熟的卵子。</p><p><br  /></p><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><p>2</p></section><section><section><p>3D打印卵巢的基本结构</p></section></section></section></section></section></section><p><br  /></p><p>这个研究的一个技术突破就是找到了卵巢的“骨架”，并用上了明胶来打印卵巢支架。</p><p>明胶是构成我们软组织的一种生物材料。大多数水凝胶很脆弱，但明胶能自我支撑，组成卵子成熟所必须的三维支持结构。</p><p><p><img src="image/20201014/df0b41675c9ee2bbc82b403321f76f98_10.jpg" /></p></p><p><span>3D打印出的卵巢结构：一个15毫米×15毫米的明胶支架层</span></p><p>然后再在卵巢中加入40~50个卵泡和支持卵泡的激素生产细胞。</p><p><p><img src="image/20201014/9c4dd8f035947ef8440e1ad1874f231d_11.png" /></p></p><p><span>显微镜下的小鼠未成熟卵细胞，周围有支持细胞和明胶支架。</span></p><p>最终形成的卵巢结构必须有一定强度，才能经受住手术；必须要足够多孔，才能与小鼠的体组织相合。另外，明胶支架的编织模式也很重要，直接关系到卵泡在其中的存活率。</p><p><br  /></p><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><p>3</p></section><section><section><p>将卵巢移植回小鼠体内</p></section></section></section></section></section></section><p><br  /></p><p>将打印出的卵巢移植回7只小鼠体后，这些卵巢在一周内就得到了来自小鼠的血液供应。卵子在新卵巢中可以逐渐成熟，最终排卵。</p><p>最后，7只小鼠里有3只用新卵巢排的卵正常怀孕，生下了健康的幼仔。</p><p>这些幼仔的卵子之前做过基因编辑，会发绿色荧光。这点保证了那些生下的幼仔确实来自3D打印的新卵巢，而非小鼠体内的卵巢残留。</p><p><span><p><img src="image/20201014/ded75a03514664e8d679665dc79b3723_12.png" /></p></span></p><p><span>生下来的小鼠里，会发绿光的就是3D打印的新卵巢里来的</span></p><p>而且啊，这些打印出的卵巢也会正常分泌激素，通过血循环送到小鼠体内各处。这些激素支持着小鼠在孕期和哺乳期都有正常的生理反应。</p><p><br  /></p><section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><img src="image/20201014/1d2da4a2bba60b47e67e0d5f389a3669_13.jpg" /></p><section><p><span><strong>技术背后的研究团队</strong></span></p></section><p><img src="image/20201014/458e9d7db237204b7548ee6d7f7a8277_14.jpg" /></p></section></section></section></section><p><br  /></p><p>能生出这种脑洞、而且还把脑洞实现了的团队，得什么样？</p><p>答：经验丰富，而且全是女性！</p><p><p><img src="image/20201014/8e0622454a1b499f5bb680b4c47279ff_15.jpg" /></p></p><p><span>研究团队</span></p><p><span>这个研究的作者之一Teresa Woodruff表示：希望未来这项技术可以帮助到一些想重获生育能力的女性。</span></p><p>有些年轻女性患上了癌症，可以在化疗放疗前先将自己的卵巢取出一些组织保存起来，卵泡分离出来。等癌症治愈后，再新打印一个卵巢放回去。</p><p>另外，这项技术不止能帮助女性重获生育能力。卵巢是重要的内分泌器官，植入新卵巢还能改变女性的内分泌系统。因此对于某些激素失衡的女性来说，植入卵巢能让她们更健康。2010年日本一个研究就发现，给失去生育能力的老年雌鼠植入卵巢后，<span><strong>它们的寿命延长了40%</strong></span>。</p><p><br  /></p><section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><img src="image/20201014/1d2da4a2bba60b47e67e0d5f389a3669_8.png" /></p><section><p><span><strong>这个团队的其他实验</strong></span></p></section><p><img src="image/20201014/458e9d7db237204b7548ee6d7f7a8277_9.png" /></p></section></section></section></section><p><br  /></p><p>其实，Woodruff的实验室还做过许多超科幻的生殖系统研究。</p><p><span></span></p><p><br  /></p><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><p>1</p></section><section><section><p>体外发育<span>人类未成熟的卵子</span></p></section></section></section></section></section></section><p><br  /></p><p>别小看这个研究。很多女性癌症患者想要在化疗放疗前保留自己的卵子。但人类体内每个月只成熟一个卵子，如果想多存自己的卵子，就得先经历2~6周的激素治疗，促使一堆卵子成熟。有时一次还不够……而癌症患者有时候可没那么多时间去等待。而且如果是乳腺癌或者卵巢癌，激素治疗更可能会恶化她们的病情。</p><p>如果能在体外让未成熟的卵子发育到成熟，那么根本不用等待，一次就可以取出数以万计的卵细胞来冻着了。</p><p>本来她们还可以往下做的——比如试试这些卵子能不能正常受精发育，然而受到了资金限制。</p><p><br  /></p><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section><p>2</p></section><section><section><p>女性生殖系统的体外微模型</p></section></section></section></section></section></section><p><br  /></p><p>这套模型包括卵巢、输卵管和其他生殖器官，直接在体外模拟了人的28天月经周期。</p><p><p><img src="image/20201014/ec07179bc3cad3139b45af29bf7ebf60_18.gif" /></p></p><p><span>看上去像是乐高积木，但这确实是生殖系统的微型模型</span></p><p><span>这种研究的目的在于体外建模，建立一个药物或理论的测试平台。</span></p><p><br  /></p><section><section powered-by="gulangu"><section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><strong>为什么要体外建模呢？</strong></p><p><br  /></p><p>因为直接用人或者人所捐献的器官来测试会成本太高，只用人细胞来测试又不能完全反映体内复杂的响应，用动物来测试又多少跟人类有区别。</p></section></section></section></section></section></section></section><p><br  /></p><p><br  /></p><p>回到打印卵巢的研究。下一步，她们打算在猪身上进行实验。因为人类的卵巢比小鼠卵巢大很多，结构也复杂很多。<strong>猪的生殖系统和人类更接近，这样能为人类实验做好准备。</strong></p><p>最后的最后，是你们最关心的问题：什么时候能打印人类卵巢？</p><p>Woodruff表示：<strong>十年之内</strong>，可能就能打印人类的卵巢啦~</p><p><br  /></p><ul><li><p>人造子宫滋养了早产的羔羊，也将庇护人类的婴儿</p></li><li><p>如何制造一个人造子宫？</p></li><li><p>用猪培育出人类器官，马上就能移植给先天缺陷的新生儿了！</p></li><li><p>十个“没了也能活”的人体器官，第一个竟然是它<br  /></p></li></ul><p><br  /></p><p><span><br  /></span></p><p><span>参考文献：</span></p><p><span>Monica M. Laronda, Alexandra L. Rutz, Shuo Xiao, Kelly A.Whelan, Francesca E. Duncan, Eric W. Roth, Teresa K. Woodruff , Ramille N.Shah. (2017). A bioprosthetic ovary created using 3D printed microporousscaffolds restores ovarian function in sterilized mice. Nature Communications,Article number: 15261 (2017). doi:10.1038/ncomms15261</span></p><p><span>Paoletta, R. (2017). These Mice Gave Birth Using3D-Printed Ovaries. Gizmodo UK. http://www.gizmodo.co.uk/2017/05/these-mice-gave-birth-using-3d-printed-ovaries/</span></p><p><span>Jason Daley. (2017). Mice With 3D-Printed OvariesSuccessfully Give Birth. Smithsonian. http://www.smithsonianmag.com/smart-news/functional-3d-printed-ovary-transplanted-mice-180963337/</span></p><p><span>Sample, I. (2017). 3D-printed ovaries allow infertilemice to give birth. the Guardian. https://www.theguardian.com/science/2017/may/16/3d-printed-ovaries-allow-infertile-mice-to-give-birth</span></p><p><span>Sample, I. (2010). Ovary transplants could extendwomen's lifespan, mice study suggests. the Guardian. https://www.theguardian.com/science/2010/jun/29/ovary-transplants-women-lifespan-mice</span></p><p><span>The World's First 'Period' in a Dish Could RevolutionizeReproductive Medicine , (2017). Gizmodo.com. http://gizmodo.com/the-worlds-first-menstrual-period-in-a-dish-could-revol-1793684158</span></p><p><span>A Fertility First: Human Egg Cells Grow Up in Lab.(2009). Wired.com. https://www.wired.com/2009/07/humanegg/</span></p><p><span>本文来源于果壳网（微信公众号：Guokr42），本次转载已获授权</span></p><p><span>【禁止二次转载，如需转载请联系</span><a target="_blank"><span>sns@guokr.co</span><wbr  /><span>m</span></a><span>&nbsp;】</span></p><p><span></span></p><p><br  /></p><section powered-by="gulangu"><section><section><section powered-by="gulangu"><section><p><img src="image/20201014/295803b4d0d22d0bcc85627a51afedd6_19.jpg" /></p></section><section><br  /></section></section></section></section></section><section data-id="1658"><section><section><p><span><strong>相关阅读</strong></span></p></section><p><p><img src="image/20201014/ec237188ae1e9c03eb4d9814f31b18ab_20.gif" /></p></p><p></p><p><span>『大开眼界』FDA认可的3D打印器械都有哪些颠覆传统的大招？</span></p><p><br  /></p><p><span>3D 打印软骨组织成功，人类离长生不老又近了一步！| 潮科技</span></p><p><br  /></p><p><span>【白皮书】3D打印与骨科“高值耗材”（2016版）</span></p><p><br  /></p><p><span>被老虎咬了肿么办？想再生找强生！！</span></p><p><br  /></p><p><span>有了这个“照妖镜”从此便可和细菌说拜拜了！</span></p></section></section><p><strong><p><img src="image/20201014/da0d101cb2763cefb61f8120386ec54a_21.png" /></p></strong></p>