大学·问丨细胞也能制成治愈疾病的“机器人”？

11月30日，发表在《先进科学》（Advanced Science）期刊上的研究显示，美国塔夫茨大学的科学家联合哈佛大学研究团队利用人体细胞，研发出了一种新型的“微型人体细胞机器人”。与靠传统电力驱动的机器人不同，人体细胞机器人由成人细胞构成，直径约在30到500微米，有自然寿命，一般会在数周后自行降解，可能未来能够帮助治愈人体受损的组织。

那这些人体细胞机器人，是否可以运用到当下癌症等疾病的治疗中呢？12月22日，南京大学生命科学学院的董磊教授接受采访并表示，从目前的研究进展来看，人体细胞机器人正式用于临床治疗还有一定距离，现在还只是实验室的初期发现。

什么是人体细胞机器人？

每个人体细胞机器人最初都是一个来自成年供体的细胞，这些细胞来自气管表面，覆盖着纤毛，可来回摆动。早期研究表明，当细胞在实验室生长时，它们会自发形成称为“类器官”的微小多细胞球体。董磊教授告诉记者，现在很多课题组的研究方向为“类器官”，“类器官”就是希望在体外培养的条件下，让这些细胞组合起来，然后长成一些类似于体内器官的结构。而此次塔夫茨大学研究团队，刚好用到肺的气管上皮细胞来做实验，发现实验过后的细胞会像机器人一样移动，就给它命了个名字——人体细胞机器人（Anthrobot），但其本质上还是一团细胞。

△人体细胞机器人示意图

此次，研究人员开发了纤毛在类器官上朝外生长的条件。几天之内，它们开始“四处走动”，由纤毛驱动，就像桨一样。据董磊教授介绍，因为该研究培育的是肺上皮细胞，而肺上皮细胞上面长满了纤毛。正常情况下，肺上皮细胞外部的纤毛处于规律地挥动状态，因此就产生了一个驱动的力量，使细胞能够移动。同时，人体体内的细胞天然就有一种团聚的趋势，所以很多细胞生存在一起就自然会形成聚集，组装难度并不高。

未来治疗是否可能更个性化？

塔夫茨研究团队开发人体细胞机器人的最终目的，即是将其用于人类疾病治疗，他们通过测试发现了人体细胞机器人如何修复伤口。董磊教授告诉记者，类器官一个重要研究方向就是用到临床治疗，即可以通过病人自身细胞，在体外组装成与跟某个发病器官类似的类器官，然后在其上进行药物的筛选、治疗方案的体外验证等等，这确实可能是未来的一个重要应用方向。

△类器官药物筛选示意图

当下人体细胞机器人可以实现临床治疗吗？

塔夫茨团队的实验结果显示，这些生物机器人促进了“伤口”中神经元的生长，从而促进了伤口的愈合，而没有机器人的“伤口”则未能修复。这一结果表明，至少在实验室培养皿的简化2D世界中，生物机器人促进了活体神经组织的有效愈合。董磊教授指出，最近发表的研究中表示“人体细胞机器人对神经具有一定的修复作用”，但此研究结果比较依赖于肺上皮细胞，呈现出的治疗效果可能也是细胞本身所具有的功能价值。因此，若想实现如肿瘤临床治疗等其他方面的应用，要在此研究的基础上，明确何种细胞可以形成“机器人”，然后通过培育功能更明确的细胞，来制造有明确活性和治疗功能的“机器人”，如此才有实现临床治疗的可能。从目前的研究进展来看，人体细胞机器人正式应用于临床治疗还有一定距离，现在还只是实验室的初期发现。

总体而言，人体细胞机器人展现了生物机体的更多奥秘。未来相关研究将继续深入，我们期待着其为疾病治疗带来更多的可能性。

作者：

南京大学新闻传播学院学生 陈莹蓉 曾杨

指导老师：

南京大学新闻传播学院副教授 庄永志

现代快报+记者 朱俊骏

（校对 许元华 编辑 张宇）