清華新聞網(wǎng)6月13日電 卵巢是女性維持激素平衡、產(chǎn)生生殖細(xì)胞的重要器官。目前至少15%的育齡夫婦存在不孕不育，已成為嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題，影響我國(guó)國(guó)民健康和國(guó)家發(fā)展。因此，亟需一種可用于藥物毒性研究的體外卵巢模型。然而，人體卵泡尺寸和激素水平在排卵周期中不斷變化，為體外構(gòu)建卵巢模型提出了挑戰(zhàn)。開(kāi)發(fā)一種具有復(fù)現(xiàn)卵巢功能的體外仿生模型，將極大助力藥物毒性研究。
近日，清華大學(xué)機(jī)械工程系生物制造中心張婷、熊卓課題組（BRE團(tuán)隊(duì)）在權(quán)威期刊《生物活性材料》（Bioactive Materials）上發(fā)表題為“基于犧牲微球模板構(gòu)建微腔卵巢模型用以卵巢藥物毒性研究”（Creating a semi-opened micro-cavity ovary through sacrificial microspheres as anin vitromodel for discovering the potential effect of ovarian toxic agents）的研究論文。該研究通過(guò)犧牲性微球?yàn)槟０彘_(kāi)發(fā)了一種半開(kāi)放式培養(yǎng)方法（Semi-opened culture system, SOCS），并成功構(gòu)建了一種能復(fù)現(xiàn)卵巢功能的微腔卵巢模型（Micro-cavity ovary, MCO）。
圖1.半開(kāi)放式培養(yǎng)方法和微腔卵巢模型的工藝流程
本研究構(gòu)建的MCO模型具有自主排卵能力，支持未成熟卵泡發(fā)育為成熟卵泡，并具有受精能力，表明MCO模型與生理卵巢相似度較高。同時(shí)，使用過(guò)氧化物會(huì)導(dǎo)致MCO的卵丘細(xì)胞擴(kuò)增異常，進(jìn)而造成生殖功能的紊亂，表明MCO模型較為真實(shí)地模擬了卵巢在藥物刺激下的動(dòng)態(tài)反應(yīng)，為卵巢藥物毒性研究提供了新的方法。
圖2.MCO模型重現(xiàn)生理卵巢功能并用于研究卵巢毒性藥物的潛在影響。(a-b)體外重現(xiàn)卵泡發(fā)育和排卵的動(dòng)態(tài)過(guò)程。（c-e）MCO自排卵的卵子生物學(xué)表征。（f-i）MCO模型用于研究卵巢毒性藥物的潛在影響
清華大學(xué)機(jī)械系生物制造中心張婷副研究員與熊卓副教授為論文共同通訊作者，機(jī)械系博士后葉旻為論文第一作者。清華大學(xué)自動(dòng)化系古槿副教授、博士生單怡然共同參與了研究工作。論文作者還包括機(jī)械系博士生魯冰川、駱浩、李彬寒、王子萱、郭禹志，機(jī)械系博士后張艷梅，機(jī)械系歐陽(yáng)禮亮助理教授。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2023.02.029
供稿：機(jī)械系
題圖設(shè)計(jì)：李柳依
編輯：李華山
審核：郭玲
