菠菜叶的大作为——成为人的血管脉络
【科学家发现植物的脉络具有人血管网络的功能】近日在《Biomaterials》期刊发表的一项研究显示，科学家利用菠菜的叶子成功制造出人的心脏组织，并且具有运送血液的作用。
为了解决捐赠器官的短缺问题，科学家在实验室努力制造各种组织，甚至是器官。但是培养一群细胞只能解决部分问题——这些培育出来的细胞如果没有血液供应的话，根本无法生存。
众所周知，建造精细的血管网络结构是极其困难的，特别是只有5-10微米的毛细血管。血管能运送氧气和营养物质，这也是实验室制造出来的组织需要有的功能。
近日，来自伍斯特理工学院(Worcester Polytechnic Institute，WPI)的科学家成功地将菠菜叶子转化为活的心脏组织，科学家利用了叶子的脉络结构。
“植物和动物采用功能不同的方法运送液体、化学物质和高分子，但是令人惊奇的是，植物和动物的脉络结构极其相似，”科学家在发表的文章中写道。
这些科学家不是从头开始构建血管的脉络结构，而是剥去菠菜叶子的绿色成分，最后只得到叶子的脉络。
来自植物的纤维素是实验室的很好研究材料，因为纤维素已经被大家研究得很透彻，纤维素与活的组织有很好的相容性，随手可得，并且价格便宜。在这项研究中，科学家选择了当地的菠菜作为研究材料。
为了获得菠菜叶子的精细的脉络结构，研究小组用清洗剂反复地冲洗叶子，用于洗去叶子上的植物细胞，研究者将这个过程称之为去细胞化(decellularisation)。
该研究的主要研究者Joshua Gershlak说道：“我以前在人的心脏中做过去细胞化的工作，当我看到菠菜叶子的主脉络时，这让我想到到了主动脉。”
“所以我想，让我们利用植物的脉络来试试营养物质的运输。当时我们并不确定是否有效，但是结果显示，这种方法的确容易且可重复。在很多其他植物中，也能达到这个效果。”
为了测试纤维素构架在真实组织中的效果，研究者最后选择了菠菜叶子，因为菠菜叶子的脉络结构丰富，与心脏组织最相似。
于是，研究者接下来在之前处理得到的菠菜叶子脉络结构中接种心肌细胞，几天后，这些心肌细胞就像在人组织中那样开始收缩。
“我们的想法是，我们已经获得了纤细、平薄的脉络，那么，我们应该可以将多个这样的脉络结构堆积起来，形成一片心脏组织，”Gershlak说道。
心脏组织移植是心脏组织受到损伤丧失收缩力的患者的有用治疗方法，心脏病发作后往往会造成心脏组织损伤而失去收缩力。
目前，这项研究还处于概念验证(proof-of-concept)阶段，研究小组正在探索如何将这种脉络结构与或的人心脏组织融合在一起。
“目前，仍然不清楚植物的脉络结构如何整合到人的血管脉络中，是否会产生免疫反应，”研究者写道。
不过，研究小组对此表示乐观。
“我们认为，这种脉络结果能够帮助患者，”WPI实验室的负责人生物学家Glenn Gaudette说道。“虽然我们还有很多工作需要做，但是从目前的结果来看，还是很有希望的。”
其实这并不是第一次科学家利用植物来促成人组织的生长。加拿大渥太华大学的Pelling实验室的一个项目在去年就引起了广泛的关注，成为了新闻头条，这个实验室在苹果片上长出了人的耳朵。
不仅仅生物组织学家对植物脉络进行了这样的研究，上个月，有研究者在玫瑰花的茎和叶子中植入电子循环，从而制造出机械玫瑰。
除了用这种方法制造血管脉络，也有的科学家利用3D打印技术制造血管，但是成功制造出整个血管脉络的例子不多。
时间将会告诉我们这种方法在实际应用中是否可行，但是这种方法的确是值得人们关注。
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