我们身体的"血液工厂"由骨细胞、血管、神经和其他细胞类型组成的特殊组织构成。如今，研究人员首次成功在实验室中仅使用人类细胞重现了这种细胞复杂性。这种新型系统可能会减少许多应用中对动物实验的需求。
骨髓通常在幕后安静工作。只有当出现问题时，例如在血液癌症中，它才会成为关注焦点。在这些情况下，精确理解我们体内血液产生的工作原理以及该过程如何失败变得至关重要。
通常，骨髓研究严重依赖动物模型和过度简化的实验室细胞培养。如今，巴塞尔大学生物医学系和巴塞尔大学医院的研究人员开发了一种完全由人类细胞构建的逼真骨髓模型。正如伊万·马丁教授和安德烈斯·加西亚·加西亚博士领导的研究团队在《Cell Stem Cell》期刊中所报道的，该模型可能不仅成为血液癌症研究的宝贵工具，还可用于药物测试，并有可能用于个性化治疗。
骨髓结构与细胞多样性
骨髓并非均匀，它由几个特殊的微环境组成，也称为"生态位"。其中一个对血液形成特别重要并与血液癌症对治疗的抵抗相关的生态位位于骨表面附近。所谓的骨内膜生态位包括血管、骨细胞、神经和免疫细胞。迄今为止，还没有包含所有这些细胞成分的人类骨髓模型。
研究团队现已成功创建了这样的模型。这种复杂组织的基础是用羟基磷灰石制成的人工骨结构，羟基磷灰石是骨骼和牙齿的天然成分。研究团队使用分子生物学方法将人类细胞重编程为多能干细胞。这些人工开发的干细胞可以根据它们在环境中接收到的信号产生不同类型的专门细胞。
研究人员将这些干细胞整合到人工骨结构中，并通过特定的分化过程引导它们，以可重复和可控的方式产生多种骨髓细胞类型。他们随后的分析证实，这种三维结构与人类骨内膜生态位非常相似，并且比以前的系统更大，直径为八毫米，厚度为四毫米。所描述的模型使研究人员能够在实验室中维持人类血液形成数周。
朝着替代某些动物实验迈出的一步
我们从老鼠研究中学到了很多关于骨髓如何工作的知识。然而，我们的模型使我们更接近人类生物体的生物学。在健康和疾病条件下研究血液形成时，它可以作为许多动物实验的补充。
伊万·马丁教授
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