科學家用微流控平臺培養女性生殖系統模擬生理周期
微流控芯片是近年來逐漸成熟的一項技術,并在生命科學領域得到越來越多的應用。近日,《自然-通訊》的一項研究成功地在多種不同組織聯結形成的微流控平臺上(器官芯片)模擬了女性生理周期的激素水平變化。該研究首次表明,不同的生殖系統組織可以和其他組織一起順利培養一個月,并會釋放激素,就如同在正常的月經周期中觀察到的一樣。該技術或為藥物發現提供了一個平臺。
女性生殖系統由不同的組織構成:卵巢、輸卵管、子宮和子宮頸,它們具有包括調節性激素在內的一系列功能。由于這些組織與激素控制之間的相互作用較為復雜,研究人員一直難以在實驗室內模擬這一整個過程。
美國伊利諾伊州西北大學的Teresa Woodruff及同事制作了一個可以同時維持5個組織的微流控平臺,持續時間超出此前可達到的水平。在這個裝置中,流體能夠在組織上流動,同時組織承受了一定壓力,模仿了身體內發生的情況。作者將小鼠卵巢和人類輸卵管、子宮內膜、子宮頸和肝組織結合在一起,在該裝置中培養了28天。研究人員觀察到卵泡期后期出現雌激素峰值,孕酮受抑,如同在月經周期中所見的一樣。
目前該研究存在的缺陷是它只模擬了激素分泌,而沒有反映生殖系統的全部功能(養育胎兒),也沒有表明免疫系統等其他因素可能存在的影響。但是,這標志著人們對于理解生殖系統功能邁出了重要一步,有望為未來的藥物發現(避孕或不孕癥治療)或毒理研究鋪平道路。
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