由澳大利亞悉尼科技大學(xué)（University of Technology Sydney, UTS）牽頭的科研團(tuán)隊，首次通過3D生物打印技術(shù)成功構(gòu)建“微型胎盤”，為研究妊娠并發(fā)癥開辟了全新途徑。相關(guān)成果近日發(fā)表在《Nature Communications》雜志上。

全球每年有超過26萬孕產(chǎn)婦因妊娠并發(fā)癥死亡，數(shù)百萬新生兒因此夭折。其中，子癇前期（preeclampsia）是一種與胎盤功能異常密切相關(guān)的嚴(yán)重疾病，影響約5%–8%的妊娠。

論文通訊作者、UTS生命科學(xué)學(xué)院副教授Lana McClements表示：“獲取妊娠早期的胎盤組織既不現(xiàn)實(shí)也不安全，而分娩后的胎盤已發(fā)生巨大變化，不再能真實(shí)反映妊娠初期的情況。這正是研究妊娠并發(fā)癥長期受限的原因。”

長期以來，動物模型和傳統(tǒng)細(xì)胞模型都無法準(zhǔn)確模擬人類胎盤的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和功能。自2009年“類器官”（organoids）概念提出以來，科學(xué)家們已成功從多種人體器官中培養(yǎng)出類器官。2018年，研究人員首次利用胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞（trophoblasts）培養(yǎng)出胎盤類器官，也被稱為“微型胎盤”。

在本次研究中，UTS團(tuán)隊引入了3D生物打印技術(shù)。他們將滋養(yǎng)層細(xì)胞與可控的合成凝膠混合，再通過類似噴墨打印機(jī)的方式將細(xì)胞精確打印在培養(yǎng)皿中。第一作者Dr. Claire Richards介紹說：“這些打印得到的細(xì)胞會逐漸生長成胎盤類器官。與傳統(tǒng)手工方法生成的類器官相比，我們發(fā)現(xiàn)打印所得類器官在細(xì)胞亞型構(gòu)成和發(fā)育過程上存在差異。這說明培養(yǎng)環(huán)境本身會深刻影響類器官的成熟?！?/p>

更重要的是，研究表明這些3D生物打印的胎盤類器官與人類胎盤組織高度相似，可作為一種準(zhǔn)確模擬妊娠早期的實(shí)驗?zāi)Ｐ?。團(tuán)隊進(jìn)一步將類器官暴露于子癇前期患者體內(nèi)常見的高水平炎癥因子，并測試潛在治療藥物，觀察其對類器官的影響。

McClements表示：“我們正在逐步拼湊出妊娠并發(fā)癥的謎題。這些模型未來不僅能幫助預(yù)測和預(yù)防疾病，還可能用于安全地篩選和驗證新藥。隨著研究不斷完善，我們離在孕婦和嬰兒生命受到威脅之前實(shí)現(xiàn)有效干預(yù)，正越來越近。”

參考文獻(xiàn)：Claire Richards et al, Matrix directs trophoblast differentiation in a bioprinted organoid model of early placental development,?Nature Communications?(2025).?DOI: 10.1038/s41467-025-62996-0

編輯：王洪

排版：李麗