拍摄者弗兰克·杜林,许可cc by nc sa

“在每个干细胞内部都是等待发生的器官。”这句话从最近的一篇文章中汲取自然方法(Eisenstein 2018,19),表明干细胞躺在等待,暂停,直到某些东西逐渐引起潜在的器官。对于后一组性干细胞科学,能够发生这种情况是干细胞的微环境。Bodily Milieu本身就成为了研究人员可以在实验室模仿正常和病理器官生长的技术。矛盾的是,随着对人类的担忧激发了人类干扰的警示,人体微观环境的操纵今天被视为再生医学的最大承诺。干细胞研究人员使用所体现的生态学的概念来模拟发展,研究疾病,生物合体介入老化和受伤的身体。

与许多其他生命科学一样,干细胞科学是在后期重新定向的中间。与表观遗传学或微生物组研究的趋势一样,干细胞研究人员现在将注意力转向细胞 - 微环境相互作用(Laplane 2016)。这种新的重点将干细胞视为关系实体,它从他们的Milieu收到的信号中获取它们的能力。这种转变对科学家们如何实践他们的工作具有重要影响。那些我在欧洲的实验室和美国合作的人不仅聘用了生物学作为技术(兰克·2013年兰氏兰群岛),将生物实体转化为工具;他们还使用干细胞所在的特定微环境,或者科学家称之为什么干细胞利基作为一种操纵蜂窝生物学的工具。细胞的利基本身成为一种技术。

这种明显的重新定位速度进入更长的试图实现干细胞的再生潜力的历史。自该领域起二十年前开始,当孤立第一个人类胚胎干细胞系时,倡导者认为干细胞科学的承诺在于对表型基因表达的生物学了解。知道哪种生物学过程将干细胞转化为干细胞,或将皮肤细胞转化为皮肤细胞,可以应用于修复衰减的老化社会体(Cooper 2006)。在实验室中的定制“备用身体部位”的承诺已经利用了治疗毁灭性疾病的实验室,以抵消胚胎研究的道德竞争,并且它具有捐献研究组织的人们(Svendsen 2011; Thompson 2013)。生物技术控制的承诺长期以来刺激了人们在干细胞中寻求社会问题的解决方案,如干细胞。

当代关注细胞 - 利基交互已经创建了新工具。实验室种植的有机体是微小的细胞三维细胞,类似于解剖结构和生物学功能的器官。科学家们现在可以为越来越多的体系,例如肠,肝和大脑而越来越多的机构来培养这些微小的器官,以研究实验室的身体发育和疾病。有机体带来了身体外的组织组织,进入了文化盘,开放了先前隐藏的生物过程,以科学审查。有些人建议有机体甚至可以使研究更伦理,用特异性体外测试系统替代测试生物和试验群体。

回到2015年,我称之为Berta的科学家向我展示了如何种植细胞器。在制备肠道干细胞的悬浮液后,她指示我最关键的步骤是建立他们的利基。培养皿应该模拟身体利基,汉娜兰克(2004,151)描述为“建立一种新的身体来发展细胞”。富含生长因子并解冻基质胶的介质以模拟肠组织的刚度,贝特仔细地组装了肠道中的肠道微环境,使得干细胞可以发展成迷你肠道。“你的目标是matrigel的完整液滴,其中包含中间的所有液体,”她告诉我,她的眼睛固定在移液管上,她划出了粘糊糊的matrigel滴。“然后你有媒介刚漂浮在它周围,”她在脚尖到孵化器之前添加,以便她痛苦地组装在体外的情况下不会受到干扰。Berta的利基制作的故事说明了身体利基如何曾经想象的是天然微环境人为干预。

那一周在2015年,Berta的迷你肠道没有从精心组装的干细胞培养物中生长。事实上,她从未预期过这个特殊的批次成功。她故意将细胞暴露于化学和放射损伤,以便在暴露后确定培养物是否仍然能够产生有机体。通过这样做,Berta没有复制,而不是健康,而是在与肠道相关的疾病患者中发现的病理性质。有机体使BERTA模拟了一个位于的生物状况,以为特定患者在特定地点经验中的条件的代表。

有机体,通过科学家为他们提供的利基来控制,因此可以模拟玛格丽特锁的叫当地的位于生物学。绘制两个术语之间的区别,锁定(2017)提出后者提请注意,在人类中,每个人都受到人类诱导的环境变化的影响。然而,这种普遍暴露之下是差异分层的局部生物学,使一些人群更加有害健康结果的危险。我的研究表明了一种互补方法:后委托干细胞科学使用的位置和定位相关概念,从体系生态系统内外模拟环境影响。这允许科学家研究哪些微环境是病理变化的归纳,并且可以设计微环境以允许体愈合。如何将这些细胞 - 利基相互作用研究产生的知识应用于分层的世界,其中有毒暴露的不平等和对健康环境的不等程度越来越明显?

笔记

对该职位的研究由Wenner-Gren基金会资助,授予NO。#8953和惠康信托,授予没有。#100606 / z / 12 / z。我很感谢NoémieMerleau-Ponty,Gabriela Hertig,以及Samuel Lengen的反馈意见。

参考

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Landecker,汉娜。2004年。“建立”建立一种新型的身体,即在1910年至1914年的洛克菲勒研究所的组织文化。“在创造生物医学研究的传统:对洛克菲勒大学历史的贡献,由达尔文H.Tapleton编辑,151-74。纽约:洛克菲勒大学出版社。

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