3D列印首次製造人工卵巢 助不孕小鼠重獲生育能力

小鼠通過含有生物假體的卵巢成功誕下了健康的幼崽，這為實現人類的人工卵巢邁出一大步。

撰文 Ian Sample

編譯 撖靜宜

審校 吳非

研究人員利用水凝膠列印出多孔支架，並將卵泡細胞填充進孔洞中，成功組成人造卵巢。這些凝膠是膠原蛋白降解形成的，而後者正是由構成我們身體皮膚和骨骼的重要成分，論文作者之一Alexandra Rutz博士補充道。

對摘除了一側卵巢的小鼠的試驗顯示，移植體在一周內能夠獲得血液供給，並且能夠正常地從凝膠結構中釋放卵子。隨著血管在移植體內形成，激素能夠隨著血液的流動而調節生理活動，並在生育後刺激泌乳。

一些年輕的女性可能由於癌症治療失去了生育能力，或者造成體內激素水平不平衡，需要定期服用維持激素水平的藥物。該研究創造出的人工卵巢，向著解決她們的生育問題邁出了重要一步。

「我們希望這種生物假體卵巢有朝一日能夠成為真正的卵巢，」芝加哥西北大學的Teresa Woodruff說，「這個項目的目標是幫助那些由於癌症治療而無法生育的女性恢復生育能力和內分泌水平。」

在研究中，7隻小鼠被移植入人工卵巢，其中3隻小鼠通過移植體釋放的卵子懷孕，並生下幼崽。這些幼崽接受正常的母乳餵養，並且成功產下自己的幼崽。

通過人工卵巢產下的幼崽

圖片來源：Northwestern University

該論文發表於本周的《自然·通訊》，科學家詳細描述了如何列印出層狀的凝膠網格，並組成人工卵巢。這些網格的大小和位置經過了精心設計，能夠容納幾十個卵泡，同時保證了血管連接到移植體上。隨後，卵子同正常的排卵一樣，能夠從移植體中釋放出來。

在癌症治療中，化療和大劑量的放療會導致女性的卵子部分或全部損傷，讓這些女性面臨無法生育和過早進入更年期的風險。目前一些通過冷凍卵巢組織來恢復女性生育功能的成功案例，但是移植體能夠幫助那些在年幼時未能保存健康組織的患者。

本研究的共同作者，美國西北大學女性健康研究中心的Monica Laronda說：「我們認為這項技術擁有遠大的前景，卵巢移植體能夠幫助那些卵子受到損傷，需要接受激素替代療法的癌症患者重新進入青春期。」

未成熟小鼠卵細胞及支持細胞放置於人工合成的卵巢支架上6天後的顯微照片

圖片來源：Northwestern University

科學家之前也曾嘗試製造人造小鼠卵巢，但是該研究是研究者第一次利用3D列印技術來製造它們。目前人們並不清楚這項技術能否成功地應用在人類身上，因為人類的卵泡要大得多，並且會以非常快的速度生長到肉眼可見的大小。因此，研究團隊正在擴大凝膠支架的工作，進一步進行在更大的動物身上進行實驗。

過去十年間對其他動物的試驗結果表明，女性接受卵巢組織移植獲得的好處遠遠不止恢復生育能力。在2010年，日本科學家發現，卵巢移植能夠延長年老小鼠的壽命，同時使並不活躍的年老雌性小鼠去尋找配偶、繁育下一代。研究人員承認，目前還需要更進一步的研究來證明移植對女性的影響。

之前3D列印技術就已經應用在醫學的一些方面，比如定製一些身體的部分移植給特定的病人。2016年，韓國的外科醫生列印了一塊跟骨，治療一位由於足部腫瘤切除的病人。

同時，北卡羅來納州的研究人員宣布他們成功製作了耳朵、下顎和骨骼肌，他們利用3D列印技術製作骨架並覆以生活的細胞。其他的研究組列印血管系統，這對在實驗室中製造大型合成器官至關重要。

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