美国科学家利用人体细胞制成可眨眼的三维人眼模型

科技日报北京8月5日电 (记者张梦然)据英国《自然·医学》杂志网络版5日报道，美国科学家利用人体细胞，制成了可眨眼的三维人眼模型，有望取代目前通用的动物模型。

众所周知，细胞是生物体结构和功能的基本单位。细胞在机体中会呈现有序的空间分布，也拥有分工合作的若干组分，还有信息中心对细胞的代谢和遗传进行调控。细胞的结构复杂而精巧，各种结构组分配合协调，使得生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。

人体器官具有非常复杂的多细胞结构，这些结构好比“守门人”，可以隔离外部环境，起到维持稳态的作用。长期以来，人类对这些细胞组织屏障的了解不断深入。但现阶段，要仿效它们的各种特征，依然存在巨大的挑战。

而此次，美国宾夕法尼亚大学的一个科学家团队，通过模拟人眼最外层的几何学结构和细胞组成，开发了一个3D眼表模型。研究团队先将来自角膜和结膜的组织细胞放在气—液界面中创建一个眼表，再将眼表放入平台里培养，让它接触泪液和能模拟自发眨眼行为的人工水凝胶眼睑。利用该平台，该团队成功模拟了蒸发过强型干眼症，并测试了一种研究药物的治疗效果。

团队认为，虽然这种基于细胞的最新系统未来可能会最终取代现有动物模型，但仍需开展进一步研究，证明它具备参与未来药物发现和测试的能力。

此外，团队还需探索如何在这些模型中加入其他细胞类型和功能，如血管、免疫细胞和神经支配。

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一般来说，药物的安全性和有效性测试，要仰赖动物模型。但动物模型的培养周期较长，而且随着治疗方法越来越复杂，模式动物的反应也未必能预测人类对药物的反应。科研人员选择另辟蹊径，基于人体细胞来构建人体器官模型，从而真正再现人体生理学。文中提到的三维人眼模型能够模拟干眼症，于是，模型摇身一变，就成了绝佳的药物测试载体。由人体细胞制成的模型具有成为药物筛选平台的潜力，不过，若真要广泛应用，我们还需要更多模型，模型还需具备更多功能。

关键词： 人体细胞 三维人眼 模型