美国辛辛那提儿童医院医学中心联合法国南特大学的研究团队开发出一套受限培养系统，将可移植人类肠道类器官的成熟时间缩短了一半——从28天压缩至14天，且尺寸达到传统方法的十倍。这套系统核心是一个3D打印模具，用于制造具有纵向限制通道的生物相容性硅胶支架，约4000个球状体被装载进通道后，物理限制促使它们融合并伸长成管状组织结构。

到第14天，所得结构已达到移植成熟度，相比此前需要28天的实验方案有了显著改进。在免疫缺陷大鼠模型中移植生长十周后，受限培养系统的小肠移植物宽度达到8厘米，而早期方法下仅约1厘米，植入率也大幅提升。

更引人注目的是，受限培养方法促使类器官组织内自发形成了功能性的肠神经系统，且无需像此前那样单独引入外源神经嵴细胞。神经肌肉收缩活动与天然人体肠道组织相当，同样的结果在结肠和胃类器官上也被观察到。

论文第一作者、辛辛那提儿童医院研究员Holly Poling博士表示：“这些类器官以两倍速度达到移植成熟度，并自行发育出功能神经，展示了工程学原理如何驱动生物创新。我们的受限培养系统不只是一个生产工具，它是一个可扩展、灵活的平台，用于构建复杂的人体组织。”

辛辛那提儿童医院干细胞与类器官医学中心首席科学主任、论文共同作者James Wells博士补充道：“该平台的操作简便性、可重复性和多功能性使其具备被广泛采纳的条件。此外，类器官内部自组织的神经系统的涌现，对神经发育障碍的进一步研究尤为重要。”

研究目前仍处于临床前阶段。中心共同主任、共同作者Michael Helmrath博士指出，受限培养系统衍生的组织在进入人体试验前还需进一步开发，但远期治疗前景值得关注。“我们相信这类组织一旦移植，将作为患者自身器官的一部分继续生长和增殖，以恢复功能。”

该研究成果发表于《自然·生物医学工程》期刊。