正在生长的替代胆管

剑桥大学的科学家们已经开发出一种新技术，可以为肝病患者培育替代胆管。有些孩子出生时胆管有缺陷或堵塞，有些成年人在以后的生活中患上影响胆管系统的疾病。在这两种情况下，如果不治疗，结果都可能是致命的，或者需要移植。Fotios Sampaziotis是阿登布鲁克医院的肝脏专家，他和他的同事们向克里斯·史密斯介绍了他的发现……

为了让你了解胆管是什么，胆管在肝脏中形成了一个管道网络。它们的作用是将肝脏代谢过程中的有毒产物胆汁从肝脏转移到肠道，帮助消化。这是一个废物处理系统，实际上，废物处理系统听起来不是很重要，但是你可以想象当废物处理系统坏了会发生什么。所以有毒的胆汁溢出到肝脏，损害到我们有时不得不改变整个肝脏。这一切都始于一个小管子出现问题或堵塞。如果我们能更换这根管子，我们就能解决一个非常大的问题:肝移植。这激发了我们开始研究制造一种生物工程的——或者说是人造的——包含人类细胞的器官，这就是我们在实验室里所做的。

克里斯-跟我说说它在菜里是什么样子。你可以从我的肝脏样本开始。带我离开那里……

Fotios -我们从肝管的样本开始，这是胆管的样本;或者我们可以从某人的胆囊样本开始。接下来我们要做的是把这些细胞放在培养皿里，让它们生长几周。我们看到的是细胞的增殖最后我们得到了非常非常多的细胞。第二件重要的事情是，我们成功地让这些细胞生长在许多被称为支架的材料上，这些材料赋予细胞结构——机械强度——以及它们从细胞转移到组织所需的特性，这些特性你可以操纵，你可以缝合，对我们来说最重要的是，你可以塑造和设计成一个器官……

克里斯:因为当你说到"结构"的时候，是指在培养皿中培养一层细胞是一回事，但这并不能形成一个可以植入某个地方的试管，这就是你所说的下一步是让细胞生长是让它们形成正确的形状并成为有用的东西。

Fotios -没错，我们就是这么做的。首先，我们设法用人类胆管细胞形成一个管，这是一个生物人工胆管。

克里斯:这些管子有多大?

Fotios -在人类中，直径为一厘米。然而，我们所做的是我们在老鼠身上尝试这个结构，所以我们必须做一个老鼠大小的胆管，它小于一毫米!

克里斯:管用吗?

Fotios -是的，它工作!我们需要说服自己!我们认为我们要做的是把这些管子移植到动物身上，然后我们会做很多我们在病人身上做的测试，你的全科医生会给你做肝脏血液测试。我们还做了一些核磁共振成像来确保胆管在正确的位置并且有胆汁流过胆管。

Chris -所以你实际上把这些动物体内通常连接肝脏和肠道的管子换成了你自己用这种新策略做的管子并证明了它是有效的?

Fotios -当然。

克里斯-天哪!那是在肝脏外面，虽然是管但是在肝脏组织内部有很多管，不是吗?因此，如果这些管道破裂，进入肝脏来帮助它们，可能更难不破裂。

Fotios -我完全同意。这是下一个重大挑战。因为这些管子又小又多，它们不适合手术干预。你不能剪掉一个再放进去，因为太多了。因此，在这种情况下，我们认为未来可能非常有用的是将细胞直接输送到这些管中。我们有办法进入这些管道，我们可能会注射细胞。这是我们非常感兴趣的一个领域。

克里斯:你能做到这一点的重大突破是什么?因为在培养皿中从身体的碎片中培养一些细胞是科学家们已经做了100年的事情。那么你现在能把它变成有用的东西的阶跃变化是什么呢?

Fotios -我们所做的我们认为有所不同的是我们在一个新的培养系统中培养这些细胞-在3D培养条件下。我们把它们嵌入到一滴凝胶中。细胞会形成小的管状结构。一旦你有了一根管子而不是一层细胞，细胞就更容易回到它们的日常生活中，继续发挥它们的功能。换句话说，细胞将提供更多的功能。这是一个主要问题，因为正如我所说，胆汁是有毒的。如果细胞在培养皿中变得舒适，忘记了如何抵抗胆汁，然后突然，你把它暴露在一个高度有毒的环境中，细胞可能没有时间重新调整，可能会死亡。然而，如果你把它们放在一个能维持它们功能的环境中，它们就很容易回到自然的生态位;他们的自然环境。