其实啊,类器官培养能发展成今天这副样子,很大程度上全靠那个基质胶,它简直就是三维生命构建的关键所在。以前在二维培养的时候,细胞都只能趴在硬邦邦的平面上长,哪有什么三维结构和细胞间的交流。可这基质胶不一样,它是从Engelbreth-Holm-Swarm小鼠肉瘤里头提取的基底膜基质,里面含有层粘连蛋白、胶原蛋白IV还有巢蛋白这些东西,直接给细胞弄了个仿生的微环境。 你看这东西在37度的时候就会凝固成有生理硬度的三维网络结构,完全把体内细胞外基质的那个生物物理特性模仿得像模像样。研究发现,基质胶的硬度直接决定了干细胞的命运。要是太硬或者太软都不行,非得是刚度合适才行,它才能让细胞好好分化、长出特定的组织结构。 更关键的是它里面的成分特复杂。比如层粘连蛋白这种主要成分,它通过整合受体激活细胞里的信号通路,来调控细胞增殖、分化和迁移。而且不同亚型的层粘连蛋白在发育的时候会有特定的时间和空间表达模式,这就解释了为什么要给不同的类器官优化基质胶配方。 这几年研究人员也没闲着,不断在优化系统。比如在肠类器官培养的时候,往基质胶里加Wnt3a和R-spondin这两种因子,跟基质胶一起协同作用,把肠道干细胞龛的那个微环境给模拟得差不多了。 不过虽然基质胶很重要,也存在一些技术上的难题。毕竟它是动物来源的东西,批次之间差异大、成分还不明确。所以以后的发展方向大概有这么几个:一是弄出更精准的质控办法;二是把里面的关键活性成分搞清楚;三是针对不同器官来定制配方;四是用生物工程技术去调控它的机械性能和生物活性。 总的来说吧,基质胶在类器官培养中的作用可不止是给细胞搭个架子那么简单。它不光是物理支撑那么简单的事了,它还是个生化信号的传递者、机械力的感受器、最重要的是它还是细胞命运的调控者呢。