人造器官，有形不等於有功能

有「形」不等於有「功能」

這項研究提供了一種重要的藥物篩選的便捷方式，但它的準確性還是受到了一定程度的擔憂。

解放軍307醫院全軍造血幹細胞移植中心主任解釋，從多能幹細胞分化而來的心肌細胞自己就能有節律的伸縮、跳動，然而，這顆「迷你」心臟距離真正擁有完整功能的心臟還差得很遠。

「多能幹細胞定向分化成器官，除了要分化成功能細胞，比如心臟的心肌細胞，還要形成三維空間的支架結構。」陳虎說。然而，無論是心臟還是肝臟、腎臟，其結構的複雜程度還是讓當下的科學技術有些「力不從心」。例如，為心臟提供氧氣和排除廢物的毛細血管，其網路結構極其繁複，如何在定向分化過程中形成準確的排布，科學家們還無從控制，也就難以使這些器官真正行使自己的功能。

早在《時代》周刊評出的2008年十大醫學突破中，在一例支氣管移植手術中，由於捐獻的氣管上的細胞受到了破壞，移植後容易產生排斥，醫生就用患者的幹細胞培養出的氣管組織修復捐贈的氣管。這也被稱為是首次幹細胞「器官移植」。

2012年，轟動一時的日本再生科學綜合研究中心教授笹井芳樹領導的研究小組利用小鼠的胚胎幹細胞，成功地在試管中培養出了被稱為「視杯」的視網膜組織。

「視杯」是胚胎髮育初期形成的視網膜結構，研究人員將「視杯」再持續培養兩周後，形成了接近新生小鼠視網膜的組織。有望應用於可導致失明的視網膜色素變性症等目前無法治療和預防的眼科疾病，這類手術則寄希望於通過移植視網膜組織，代替眼睛裡受損的薄膜，從而進行治療。

再如，2013年《自然·通訊》雜誌上的一項重建小鼠心臟的研究中，研究人員是先將老鼠心臟內的細胞移除，再用從人體皮膚獲得的誘導多能幹細胞分化形成的多能心血管前體細胞，放入剩下的心臟架構內，使其重建並再次跳動起來。

目前人造器官的應用研究本質上主要還是對已有器官的修復和改良，還無法將完整器官進行替換。

國家幹細胞工程技術研究中心主任、中國醫學科學院血液學研究所教授韓忠朝表示，在體外讓多能幹細胞分化成具有正常功能的複雜的三維結構的器官之所以難度很大，一個重要原因在於，「器官的發育是由人類長期進化而來的機制所決定的，不同的器官所需要的條件也並不相同」。

細胞能感知到所處的環境，因此，人為模擬重現體內的調控環境就顯得非常重要。問題在於，不同器官的發育條件、機制科學家們並沒有全部掌握，這仍有賴於大量基礎研究的進展。

例如，科學家已經可以誘導胚胎幹細胞變成心臟細胞，但促進其成熟成為成體狀態的心臟細胞卻是一大難題，科學家需要找到可以促進心臟細胞成熟的主要「分子開關」。2015年，華盛頓大學的研究人員就發現，名為let-7 microRNA的分子或可通過扮演關鍵的基因調節子來驅動細胞代謝和功能性的成熟，它對於誘導幹細胞分化的心肌細胞的成熟非常關鍵。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！