但是它们不是唯一能够重建受损或受损身体部位的动物。鹿可以在三个月内重新长出重66磅(30公斤)的新鹿角。斑马鱼可以再生心脏,已经证明扁虫可以再生头部。

但是,对于人类来说,失去的就是失去的——否则呢?

你身体里的单个细胞由于衰老而不断被替换,这个过程会随着年龄的增长而变慢,但它始终贯穿于人类的一生。你甚至可以在你的一个器官中观察到这种频繁而明显的再生:例如,你的皮肤。根据美国化学学会的分析,其实每个人两到四周就损失一次外层皮肤,每年损失约18盎司(510克)的皮肤细胞。

而完整的再生器官和身体部位,在医生“主宰生命历程”的职业生涯中是常见的,但已经超出了人类生物学的范围。但近年来,科学家们成功培育出了一系列人体结构,在动物身上成功试验过的类似结构,以及被称为“细胞器”的人体小器官,用来对人体器官的结构和功能进行细致的研究,这在以前是不可能的。以下是一些最近的例子:

{科研}实验室“种”出来的11种人体器官

输卵管

柏林大普朗克感染生物学研究所的科学家利用干细胞培养人类输卵管的最内层,这是连接卵巢和子宫的结构。在1月11日发布的声明中,研究人员描述了培养产生的细胞器与正常大小的输卵管具有相同的特征和形状。

迷你脑

俄亥俄州立大学(osu)的科学家在实验室里用皮肤细胞培养出一块橡皮大小的大脑,它在结构和遗传学上与5周大的胎儿大脑相似。在8月18日的声明中,俄亥俄州立大学(osu)的研究人员描述为“大脑改变者”的细胞器具有携带扩展功能信号的神经元,如轴突和树突。在袖珍大脑的照片中,标签标记了通常在胎儿大脑中发现的结构。

{科研}实验室“种”出来的11种人体器官

迷你心脏

研究人员诱导干细胞分化为心肌和结缔组织,然后使它们进入许多腔室并“跳动”。在一个演示视频中,心肌细胞(中间用红点表示)正在跳动,而结缔组织(绿色环)在心脏生长的介质上安全地保护着心脏。加州大学伯克利分校生物工程教授、该研究的合著者凯文·希利(Kevin healy)在一份声明中表示:“这项技术可以帮助我们快速筛选出可能导致先天性心脏病的药物,并指导我们做出哪些药物在怀孕期间使用是危险的决定。”这项研究发表在2015年3月的《自然通讯》杂志上。

{科研}实验室“种”出来的11种人体器官

迷你肾

一组澳大利亚科学家培育了迷你肾,这是首次将干细胞分化为三种不同类型的肾细胞。研究人员在正常肾脏发育过程中开发了这种细胞器。图中三种颜色代表组成“肾单位”的三个肾细胞,它们在肾脏中的结构是不同的。

迷你肺

几个研究机构的研究人员共同培养了构成支气管或气道结构和肺囊的三维肺细胞。密歇根大学医学院内科和细胞生物学助理教授、这项研究的高级研究作者杰森·r·斯宾塞在一份声明中说:“这些微型肺可以模仿真实组织的反应,将是研究器官如何随着疾病的发生和发展以及它们对新药的反应而形成(和)变化的良好模型。”迷你肺在实验室存活了100多天。

{科研}实验室“种”出来的11种人体器官

迷你胃

辛辛那提儿童医院医学中心发展生物学教授、该研究的合著者jim wells说,用一个月的时间,在培养皿中培养出一个椭圆形的迷你胃,中间的空结构类似于胃的两端。威尔斯告诉生命科学,这个直径为0.1英寸(3毫米)的小胃将对科学家研究某些细菌如何引起胃病特别有帮助。他说,这是因为细菌在不同的动物实验中认识不同。

阴道

2014年4月发表在《柳叶刀》上的一篇文章描述了实验室培养的阴道成功移植的结果,这是通过在阴道支架上培养患者的细胞而产生的。早在几年前,4名年龄在13岁至18岁之间的女孩和年轻妇女接受了移植,以纠正阴道和子宫缺陷或发育不良的先天性缺陷。在阴道移植后的八年里,这些青少年每年都要接受检查。在此期间,移植阴道的所有功能正常,并允许无痛性交。

{科研}实验室“种”出来的11种人体器官

阴茎

美国维克森林再生医学研究所的科学家利用兔子细胞培养阴茎勃起组织,然后将实验室培养的阴茎移植到雄性兔子身上,然后成功交配。但是,这个过程还处于实验阶段。要得到FDA的批准,需要扩大团队的工作范围,包括人体组织和受试者。美国陆军再生医学研究为这项研究提供资金,因为这项研究可以使战争中腹股沟受伤的士兵受益。

{科研}实验室“种”出来的11种人体器官

食道

在俄罗斯克拉斯诺达尔的库班国立医科大学,一个国际科学家小组花了三周时间在支架上培养干细胞功能性食管;然后他们成功地把它植入老鼠体内。科学家们通过充气和放气10,000次来测试新食管的耐用性,在10只大鼠体内植入人工食管,并替换高达20%的动物原始器官。

耳朵

现在听听这个:科学家已经有了三维打印的人耳,他们通过在耳朵模型上覆盖生长在支架上的活细胞来培育人工耳朵。研究人员通过用3D软件模拟儿童的耳朵,并将模型发送到3D打印机,创建了一个耳模。据《生命科学》报道,一旦科学家手中有了霉菌,他们就会将活的耳细胞和牛的胶原蛋白注入其中,从而“长出耳朵”。然后将人工耳朵植入大鼠体内,为期一至三个月。随着人造耳朵的生长,科学家们评估了它们的大小和形状的变化。

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肝细胞

肝脏是人体最大的器官,在适当的条件下具有很大的修复和再生潜力。这个器官是一个挑战。已经证明,科学家在体外培养肝细胞并使其存活是非常困难的。德国和以色列科学家首次在实验室成功培养肝细胞,并于2015年10月26日在《自然生物技术》杂志上发表了他们的研究。虽然不是一个完整的器官(甚至只是一个细胞器),但这一发展对临床研究有着深远的影响。耶路撒冷希伯来大学亚历山大·格拉斯中心主任、该研究的主要作者雅各布·纳米亚斯在一份声明中称其为“肝脏研究的圣杯”。

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