巴西圣保罗大学通过3D的方式打印了具有肝脏新陈代谢功能的肝组织

供稿人:焦天，连芩
供稿单位：机械制造系统工程国家重点实验室

肝脏作为人体最重要的器官之一，有着调节人体的新陈代谢、内分泌和外分泌的重要作用。全球每年有约200万人死于肝脏疾病，主要是由于在患者的肝脏疾病末期缺乏可供移植的肝脏。

巴西圣保罗大学的Ernesto Goulart等人通过3D的方式打印了具有肝脏新陈代谢功能的肝组织。该课题组的研究成果于2019年11月发表在 《biofabrication》杂志上。

图1 挤出打印肝脏组织

课题组将人体诱导多能干细胞培养分化成肝母细胞、内皮细胞和间充质细胞，并进行了肝母细胞细胞微球的培养。课题组将肝母细胞、内皮细胞和间充质细胞混合在15%质量分数的海藻酸钠和6%质量分数的普朗尼克F127溶液中制成生物墨水，根据墨水中肝母细胞的形态不同分为单细胞墨水和细胞微球墨水，使用两种墨水采用挤出打印的方式打印了肝脏组织，并对比了采用肝母细胞单细胞和肝母细胞微球制成墨水打印的肝组织细胞活性和新陈代谢活力，结果表明采用细胞微球制成的墨水打印的肝组织在打印后培养18天后仍然保持较高的细胞活性（80%）和新陈代谢活力，而采用以往现有的方式制成的肝母细胞墨水打印的肝组织细胞活性较低（40%），且新陈代谢的功能远低于肝母细胞微球墨水打印的肝组织，从而证明采用3D打印肝母细胞细胞微球墨水比现有的单细胞墨水打印方式更有利于打印具有肝脏功能的肝组织。

课题组提出的基于肝母细胞微球得生物打印技术的优势，有助于改进现有的肝脏生物打印技术在实现肝组织功能上的不足，在未来的肝组织移植和肝脏药物筛选方面具有广阔的应用前景。


参考文献：
Ernesto Goulart, Luiz Carlos de Caires-Junior1, Kayque Alves Telles-Silva, et al. 3D bioprinting of liver spheroids derived from human induced pluripotent stem cells sustain liver function and viability in vitro [J]. Biofabrication, 2020,12:015010.