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这些实验室培育的蛇类类器官会产生真正的毒液

这些类器官滴着毒液,小到可以放在培养皿里,未来有一天可能有助于提供急需的抗蛇毒血清。

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一条非洲毒蛇,是研究人员从中培育出毒腺类器官的九种蛇类之一。资料来源:EcoPrint/Shutterstock

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周五下午是Hans Clevers实验室自由实验的时间。他允许荷兰Hubrecht研究所的学生们尝试他们有趣的设想——这就是为什么在实验室的培养皿里养活了毒蛇腺体之后,才有人告诉他这件事。

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这些被称为类器官的微小毒腺群是在实验室里培养出来的,它们是由九种不同蛇类的细胞培育而成。这些类器官,今天在《Cell》杂志上发表的一份新报告中有所描述,起初看起来似乎有些无聊。但随着分子遗传学家Clevers对蛇咬伤研究的挑战了解得越多,他就越意识到这些产生毒液的生命形式可能有多么有用。

每年,蛇咬伤会导致8.1万至13.8万人死亡。低收入、农村社区和医疗基础设施薄弱的国家的人们承受着大部分的负担。尽管蛇咬伤很常见,但抗蛇毒血清的研究进展缓慢。

然而,实验室培养的类器官可以为研究人员提供一个易于更新的毒液来源,帮助他们研究新的治疗蛇咬伤的方法。

“我们只需采集一次组织样本,就相当于拥有了[该蛇]毒液的永恒来源,”Clevers说。

毒液之缸

几年前,Clevers的实验室——通常专注于癌症研究——开发了一种在实验室中培育微小、简化的哺乳动物器官的技术。该过程涉及研磨原始器官的细胞,并喂给它们生长激素。最终产品是在实验室完全培育出的器官版本:类器官。

既然这种方法适用于哺乳动物的身体部位,如胃和肝脏,他的学生们想知道他们是否能对蛇的毒腺取得类似的结果。这个过程奏效了,不久,学生们就得到了几个装满毒腺的培养皿。

显微镜下的毒液类器官。(资料来源:Ravian van Ineveld,© Princess Máxima Center)

Ravian van Ineveld,© Princess Máxima Center

实验室里有能够泵出致命液体的微小器官,这很有趣。但当研究团队开始研究蛇咬伤及其治疗方法时,他们对这些类器官的态度变得严肃起来。

现有的抗蛇毒血清通常需要冷藏,而这在蛇咬伤最常见的地方许多地方都无法实现。Clevers说,治疗通常是通过将毒液注入马体内,然后收集动物的免疫反应样本来制造的。这些马的分子可能会引起人类的过敏反应。

Clevers实验室里迅速增殖的微小类器官有一天可以为研究人员提供近乎无限的毒液供应。例如,与其养殖少量毒蛇偶尔提取毒液然后注入马体内,“你可以拥有2000种蛇类的生物库,”他说。

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此外,类器官会自行复制,并且可以根据需要冷冻或解冻用于实验。理论上,一个装满毒腺的冰箱可以提供源源不断的毒液,用于设计新的咬伤治疗方法。

建立毒液库

Clevers说,尽管类器官的充足供应是目标,但大规模生产它们的实验室设备价格不菲。但他和生物学家Freek Vonk——Clevers称他为“荷兰的史蒂夫·欧文”——将会尝试。

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Vonk是爬行动物学家,他将列出50种最具代表性和毒性的蛇类,供Clevers和他的团队追踪并培育出类器官。Clevers说,如果这个小型的蛇毒腺库有效,它将为收集2000多种蛇类的毒液奠定基础。

但是,即使装满蛇类类器官的冰箱没有成为现实,Clevers的实验室在周五下午的实验中也清楚地有所发现。“当我们没有项目计划,只是尝试事物时,我们就能做出最有趣的工作,”他说。

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