有科學(xué)家們利用三維細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)培養(yǎng)小鼠胚胎干細(xì)胞培育成內(nèi)耳的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。這項研究進(jìn)展不但使科學(xué)家們對感覺器官的發(fā)育過程有了進(jìn)一步的了解,它還為未來實驗室建立模型研究新型藥物和治療聽力受損患者奠定了基礎(chǔ)。
　　利用三維細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)的方法，將胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為含有毛細(xì)胞的內(nèi)耳感覺上皮組織，其可以支持細(xì)胞和神經(jīng)元感知聲音，頭部運(yùn)動和重力。
　　纖維束是毛細(xì)胞的一個標(biāo)志性結(jié)構(gòu)，對于檢測聽覺信號和前庭信號發(fā)揮著重要的作用。之前研究人員用傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)方法培養(yǎng)細(xì)胞并沒有成功，原因可能就是扁平細(xì)胞培養(yǎng)皿不能提供使纖維束生存的必要條件。在培養(yǎng)細(xì)胞的初始階段，細(xì)胞必須在可以提供類似其在體內(nèi)的環(huán)境的培養(yǎng)基中才能生存。
　　于是研究人員模擬細(xì)胞生存的早期環(huán)境，在細(xì)胞培養(yǎng)過程中的時間點(diǎn)加入一些小分子物質(zhì)，從而誘導(dǎo)干細(xì)胞分化成為內(nèi)耳前體組織。3D懸浮液也發(fā)揮了重要的作用，其可以維持細(xì)胞間的張力。
　　胚胎發(fā)育過程中出現(xiàn)過一種復(fù)雜的組織，三維細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)可以使細(xì)胞自發(fā)形成這種組織。用這種三維細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)方法誘導(dǎo)形成的內(nèi)耳前體組織，向我們展示了干細(xì)胞是如何分化為內(nèi)耳不同類型細(xì)胞的，還讓我們目睹了細(xì)胞自發(fā)形成組織的過程。
　　經(jīng)電生理測試發(fā)現(xiàn)，這些由干細(xì)胞誘導(dǎo)分化而成的毛細(xì)胞具有感應(yīng)重力和運(yùn)動的能力。此外，培養(yǎng)皿中還發(fā)現(xiàn)了與毛細(xì)胞相連的支配內(nèi)耳細(xì)胞的神經(jīng)元。