導語：哥本哈根大學(University of Copenhagen)的研究人員利用小鼠模型，破譯了某些細胞制造器官的另一種途徑，并利用這一知識開發了一種新型干細胞，作為培養皿中器官的潛在來源。

想象一下，如果你能修復我們器官中受損的組織。這正是干細胞研究的方向，因為干細胞在產生肝臟、胰腺和腸道等器官的細胞方面具有巨大的潛力。

幾十年來，科學家們一直試圖模仿干細胞在胚胎中形成器官的路徑。然而，盡管付出了大量努力，讓細胞在實驗室中正常發育仍然非常困難。但哥本哈根大學的一項新研究表明，他們可能忽略了一個重要的步驟，可能遺漏了另一種類型的干細胞。

“簡單地說，最近的一些研究試圖在培養皿中利用干細胞制造腸道。我們已經找到了一種新的方法來做到這一點，一種遵循胚胎中發生的不同方面的方法。在這里，我們發現了胚胎使用的新途徑，我們描述了不同類型的干細胞可以用來制造腸道和其他器官的中間階段，”馬丁·普羅克斯博士說，他是哥本哈根大學諾和諾德基金會干細胞醫學中心研究的主要作者之一。

研究人員觀察了所謂的多能干細胞和內胚層胚胎外干細胞。胚胎外內胚層細胞是同一研究小組幾年前描述的一種新的干細胞系。它們是非常重要的支持細胞，為腸道器官提供膜和營養。

“我們已經確定了一種所謂的胚胎外細胞可以用來在胚胎中制造腸道器官的替代途徑。然后，我們取出胚胎外內胚層干細胞，在培養皿中將它們發育成腸道器官樣結構。”

“但直到最近，人們還認為這些細胞幫助胚胎發育，然后它們就消失了。它們和你的身體沒有任何關系。所以在這篇論文中，我們發現，如果我們引導這些支持細胞通過這種新的替代途徑，它們實際上會形成類器官結構，”約書亞·布里克曼在《自然細胞生物學》上發表了這一發現。

研究人員通過標記基因標記，確定了所有可能形成與消化道相關器官的候選細胞，如肝臟、胰腺、肺和腸道。這種大數據很難分析，需要與尼爾斯·玻爾研究所(Niels Bohr Institute)的物理科學家合作開發的創新分析方法。 “然后我們確定了這些細胞中使用的基因。為了促進這項工作，我們開發了一種新的計算工具來比較細胞集群，并使用它來比較我們自己的數據集中的細胞和檢查其他細胞，”尼爾斯玻爾研究所的副教授Ala Trusina解釋說。

此項試驗的優勢包括文化敏感性、基于處方的干預、兩組相似的熱量限制和對飲食質量的關注、試驗持續時間相對較長以及遵守指定方案的參與者比例高。但是，此項試驗也有一定的局限性。首先，研究結果不能推廣到糖尿病或心血管疾病患者、不同時間限制飲食或其他種族或民族的人；其次，本試驗未評估總能量消耗。通過雙標水法測量的能量消耗將有助于解釋患者對飲食干預的體重減輕差異；再者，本試驗旨在單獨檢查飲食方案對減肥的影響，未控制體力活動。

為了探究替代途徑是否能在實驗室中培育出器官細胞類型，研究人員開始使用另一種類型的干細胞。這些干細胞，在這篇文章的前面已經描述過，與多能干細胞起源于胚胎的不同部分，它們類似于第二種或替代器官形成途徑的起點。

“然后我們用這些干細胞在培養皿中生成腸器官樣結構。研究結果表明，這兩種方法都可行。使用替代途徑可能有助于實驗室培養的細胞形成功能細胞，并治療和研究疾病，”該研究的另一位主要作者Michaela Rothova說。

這可能是一項重要的發現，因為長期以來，科學家們一直試圖破解如何將干細胞培育成特定治療、測試藥物或模擬疾病所需的正確細胞的密碼。

“就功能而言，我們還沒有到達那里，我們在成熟這些細胞方面存在問題。因此，也許我們可以通過嘗試這種替代路線，或者將替代路線與傳統路線結合起來，來解決一些問題。”

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