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(xiàng)研究進(jìn)展不但使科學(xué)家們對(duì)感覺器官的發(fā)育過(guò)程有了進(jìn)一步的了解,它還為未來(lái)實(shí)驗(yàn)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(dòng)和重力。
　　纖維束是毛細(xì)胞的一個(gè)標(biāo)志性結(jié)構(gòu)，對(duì)于檢測(cè)聽覺信號(hào)和前庭信號(hào)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(guò)程中的時(shí)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(guò)程中出現(xiàn)過(guò)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(guò)程。
　　經(jīng)電生理測(cè)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(dòng)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。