實驗室培養出「人肉」有助未來客製化醫療

作者 | 發布日期 2015 年 01 月 16 日 16:19 | 分類 生物科技 , 醫療科技
muscle in lab duke university

多年以前就有新聞報導或許有朝一日我們吃的速食店炸雞肉,會是直接從實驗室培養出來、沒頭沒腳單純的一塊肉,而不是從真的從小長到大的雞身上取得的肉,不知當時你看到這則新聞的感想是否會是「噁心」。不過美國杜克大學的科學家已經成功在實驗室培養出「人肉」,當然不是用來吃的,而是對醫學與藥物的研究,將有相當大的助益。



這些人類肌肉組織,是從「肌肉前驅細胞」(myogenic precursor cells) 培養出來,研究團隊將細胞數量增加到一千倍後,把細胞放進一個 3D 框架中,給予肌細胞成長所需的營養,最後長成顯微鏡下可見的肌肉組織(上圖)。雖然過去已經有其他研究團隊在實驗室中培養出其他動物的肌肉組織,但為了進行這項研究,杜克大學生醫工程助理教授 Nenad Bursac 的領導團隊,還是花了一年時間才成功。

「這研究美的地方就在於它可以在實驗室裡成為測試藥物效果與安全性的實驗對象,而不必在人體進行。」他表示。研究團隊在這些肌肉組織上使用通常用來降膽固醇的 statins,或是「克倫特羅」(clenbuterol),一種運動員會吃的禁藥與瘦肉精。結果發現前者在高劑量時會引發脂肪異常堆積,後者則對肌肉收縮的功能方面有些效果。


▲用 1Hz 電流刺激下肌肉收縮的情形。

此外,團隊也在肌肉組織上進行電流刺激實驗,以瞭解這些人工肌肉跟真實肌肉的生理特性是否夠接近。做這項實驗的目的在於,動物都是透過神經系統發出電傳導的訊號,刺激肌肉組織進行各種不同動作。實驗結果也顯示,這些肌肉組織能夠有力地回應這些電流的刺激。

Bursac 表示,這項研究可以做為客製化醫學的一部份,醫療機構可以先從病患身上採取活體樣本,將樣本培養成肌肉組織,就可以進行實驗,或是測試哪些藥物比較適用。這個團隊也開始利用「誘導式多能性幹細胞」(iPS Cell) 進行實驗,以免遇到某些因疾病不易取得肌肉細胞樣本的病患,也能培養出人工肌肉,同時,未來還有培養出其他種類組織的潛力。

(圖片來源:Duke University)

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