类器官发育指标首次定义

近日，德国与奥地利联合科研团队取得突破性进展，定义了器官发育的关键指标，揭示了组织中三维结构连通性与结构形成之间的深层联系。这一发现有望为科学家设计模拟人体器官的自组织组织提供新的思路。

人体器官复杂精妙，由充满液体的管路和环路网络构成。这些器官拥有多样的形状，且不同器官的三维结构连接方式各异。以肾脏的分支网络架构为例，其复杂结构支持了高效的血液过滤。由于缺乏清晰的概念和工具，人们对于器官发育过程中形状和复杂组织网络是如何产生的始终难以捉摸。

现在，来自德国马克斯普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所、复杂系统物理研究所，以及奥地利分子病理学研究所的科学家们为我们指明了方向。他们定义了器官发育的指标，并将类器官（微型器官）领域发展成一门工程学科，为开发人类发展模型系统提供了必要的工具。

研究团队利用先进的成像技术，研究来自小鼠胚胎干细胞的类器官。这些起到屏障作用的类器官由复杂的上皮细胞网络构成。与整个组织不同，类器官的优势在于可以使用先进的显微镜技术进行观察，以揭示组织深处的动态变化。

研究人员能够制造许多类器官并控制其环境以影响它们的发育过程。通过研究和观察类器官内部结构随时间的变化，他们发现了令人惊讶的内部结构存在许多环路或通道，就像一个充满孔的玩具球。这些发现揭示了组织中的连接是由两种不同的过程形成的：要么是独立的上皮细胞融合，要么是单个上皮细胞通过连接其两端而自我融合。

根据上皮表面理论，研究团队认为上皮细胞的刚性可能是控制组织网络发展的关键参数。这一新视角不仅加深了我们对器官发育的理解，也为未来设计和构建人造器官提供了新的思路。随着研究的深入，我们有望更加深入地理解人体奥秘，并为人类的健康和发展开辟新的道路。