——距离攻克不孕又近了一步

　　
　　3D打印器官早已不是什么新鲜事。日前，美国的一个研究团队公布了她们3D打印卵巢的新进展，其大部分材料是用来做老酸奶、果冻的增稠剂明胶，且已在老鼠身上实验成功，直接用它生了好几个幼崽。如果未来同样的技术真的能运用到人身上，许多卵巢先天不足或后天受损的女性将从中受益。
　　
3D打印的小鼠卵巢
　　不是所有的女孩长大都能成为母亲。有时，是因为个人选择，有时则是因为命运剥夺了这种可能。许多为了对抗癌症和遗传疾病等疾病的女性不得已接受辐射治疗，这些都有可能会破坏女性的卵巢，使这个生产卵子的器官报废。除了生产卵子，卵巢还有调节女性荷尔蒙的功能。没有卵巢，年幼的患者可能永远不会经历青春期；成年妇女则可能过早进入绝经期。
　　幸运的是，现在有一门新医学叫“再生医学”，专门研究如何让人坏掉的部位再生，现在已经能打印血管、骨骼、耳朵等，希望未来能做到这样的地步——牙齿坏了，干细胞长一颗；血液出问题，脐带血造一批；心肝脾肺肾坏了，啪啪啪打印一颗全新的出来换卵巢，当然也是再生医学研究的对象之一。
　　来自美国西北大学的研究团队将他们的3D打印卵巢的新进展发表在了5月16日的Nature Communications上。论文中写道，他们在小鼠身上进行了实验，并成功获得了幼崽。
　　卵巢内充满了卵泡，卵泡是由雌激素和其他必需的激素囊包围的未成熟卵子。西北大学费恩伯格医学院的生殖科学家，也是该研究小组的主要成员——Teresa Woodruff说道。他们将小鼠的卵巢取出，消毒，保存好卵巢组织，分离出卵泡和那些能产生激素的细胞，这些细胞可以支持未成熟的卵子。
　　卵巢的功能是将卵泡催熟，从而使女性每个月产出一颗卵子。为了重造卵巢的功能，Woodruff和其他研究人员必须从研究卵巢的组成开始。
　　她说：“你可能会以为是骨骼在支撑我们的血肉，但有趣的是，每种类型的器官都具有由比骨骼更硬的物质组成的细胞外基质，这才是血肉真正的支架。”
　　去年，他们使用化学手段把人的卵巢与其中所有的卵泡、血管和各种组织剥离开，只留下这种主要成分是胶原蛋白的支架。在显微镜下，这种支架呈交织的网格状。
　　下一步是把卵巢组织当作墨水，重新填补这个支架。Woodruff这样说：“组织当作墨水是的，这听起来很困难，实际操作也不简单。”在这个实验中，组织是被称为“明胶”的胶原蛋白。它可以从打印机喷出，但要求一定的温度条件。环境太热，喷出来的明胶软塌塌；太冷则会结块。这种“墨水”的最佳温度约为30℃。
　　生物医学工程师Alexandra Rutz当时在西北大学读研究生，现在在法国加尔达圣艾蒂安高等矿业学院进行博士后研究，就是她解决了温度问题。之后，她的首要任务是选出最好的支架方案使明胶能够附着在其上，使之形成一个类似于真正卵巢的晶格结构。这意味着不断的试错，研究者要在体外植入不同的网格结构和卵泡，看看在哪种结构下能够发展出保持未成熟卵子存活所必需的血管和组织。
　　最后形成的卵巢结构必须有一定强度，才能经受住手术；必须要足够多孔，才能与小鼠的体组织相合。另外，明胶支架的编织模式也很重要，直接关系到卵泡在其中的存活率。
　　一旦它们匹配成功，团队就可以着手准备把单个器官放进身体里——一个非常小的身体。Woodruff说，使用放大镜，解剖镜和小小的手术刀，他们通过手术将9只雌性小鼠的健康卵巢移除，换上3D打印的替代品。（其中两只为对照组，它们的3D打印的卵巢中没有卵泡，因此不可能产生胚胎。）这些卵巢在一周内就得到了来自小鼠的血液供应。卵子在新卵巢中可以逐渐成熟，最终排卵。等小鼠们从手术中恢复过来，研究人员就将它们与雄性小鼠交配——雄鼠们都在交配之前证明了它们的生育能力。结果显示，9只改换3D打印卵巢的雌性小鼠中有3只成功受孕，生下了幼崽。
　　这些幼崽的卵子之前做过基因编辑，会发绿色荧光。这点保证了那些生下的幼崽确实来自3D打印的新卵巢，而非小鼠体内的卵巢残留。
　　所有这一切都发生得很快——鉴于雌性小鼠每4天排卵1次。它们的孕期持续约20天，生下的鼠宝宝在4个月内即可性成熟。Woodruff和她的团队让这些鼠宝宝再生小鼠宝宝，再生小小鼠宝宝，确保打印的卵巢不会在长期有隐性的副作用。整个过程运行得很顺利。不仅如此，植入打印卵巢的鼠妈妈们还可以正常哺乳，这表明它们的激素水平也是正常的，对卵巢受损的女性来说，这是一个令人振奋的好消息。
　　
为人类实验做准备
　　Teresa Woodruff表示，希望未来这项技术可以帮助到一些想重获生育能力的女性。比如说，有些年轻女性患上了癌症，可以在化疗放疗前先将自己的卵巢取出一些组织保存起来，卵泡分离出来。等癌症治愈后，再新打印一个卵巢放回去。
　　另外，这项技术不只能帮助女性重获生育能力。卵巢是重要的内分泌器官，植入新卵巢还能改变女性的内分泌系统。因此对于某些激素失衡的女性来说，植入卵巢能让她们更健康。2010年日本一个研究就发现，给失去生育能力的老年雌鼠植入卵巢后，它们的寿命延长了40%。
　　Woodruff的实验室还做过许多超科幻的生殖系统研究。比方说，让人类的未成熟卵子在体外发育到成熟卵子。别小看这个研究，很多女性癌症患者想要在化疗放疗前保留自己的卵子，但人类体内每个月只成熟一个卵子，如果想多存自己的卵子，就得先经历2～6周的激素治疗，促使一堆卵子成熟。有时一次还不够而癌症患者有时候可没那么多时间去等待。而且如果是乳腺癌或者卵巢癌，激素治疗更可能会恶化她们的病情。如果能在体外让未成熟的卵子发育到成熟，那么根本不用等待，一次就可以取出数以万计的卵细胞来冻着了。
　　本来她们还可以往下做的，比如试试这些卵子能不能正常受精发育，然而美国政府提供的研究资金里有规定，限制了她们继续往下做。
　　后来，她们又做了一套人类女性生殖系统的体外微型模型——包括卵巢、输卵管和其他生殖器官，直接在体外模拟了人的28天月经周期。
　　这种研究的目的在于体外建模，建立一个药物或理论的测试平台。为什么要体外建模呢？因为直接用人或者人所捐献的器官来测试会成本太高，只用人的细胞来测试又不能完全反映体内复杂的响应，用动物来测试又多少跟人类有区别。
　　总之，这是一个经验丰富而且脑洞很大的研究团队，且团队的所有成员都是女性。
　　Woodruff说团队还需要证明她们的想法也适用于更大的卵巢。她们的下一步计划是在器官大小与人类类似的小猪身上进行相同的实验，这个实验特殊的意义还在于母猪的月经周期与人类女性相仿，猪的生殖系统也和人类更接近，这样能为人类实验做好准备。Woodruff希望在这一步，以及再之后的临床医学实验中证明3D打印卵巢方案是完全安全并且有效的，她预感距离那一天的到来还有大约5年时间。科
　　
　　（整理自36氪、果壳网）