有科學家們利用三維細胞培養(yǎng)系統(tǒng)培養(yǎng)小鼠胚胎干細胞培育成內(nèi)耳的關鍵結構。這項研究進展不但使科學家們對感覺器官的發(fā)育過程有了進一步的了解,它還為未來實驗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。
　　利用三維細胞培養(yǎng)系統(tǒng)的方法，將胚胎干細胞誘導分化為含有毛細胞的內(nèi)耳感覺上皮組織，其可以支持細胞和神經(jīng)元感知聲音，頭部運動和重力。
　　纖維束是毛細胞的一個標志性結構，對于檢測聽覺信號和前庭信號發(fā)揮著重要的作用。之前研究人員用傳統(tǒng)的細胞培養(yǎng)方法培養(yǎng)細胞并沒有成功，原因可能就是扁平細胞培養(yǎng)皿不能提供使纖維束生存的必要條件。在培養(yǎng)細胞的初始階段，細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胞生存的早期環(huán)境，在細胞培養(yǎng)過程中的時間點加入一些小分子物質(zhì)，從而誘導干細胞分化成為內(nèi)耳前體組織。3D懸浮液也發(fā)揮了重要的作用，其可以維持細胞間的張力。
　　胚胎發(fā)育過程中出現(xiàn)過一種復雜的組織，三維細胞培養(yǎng)系統(tǒng)可以使細胞自發(fā)形成這種組織。用這種三維細胞培養(yǎng)系統(tǒng)方法誘導形成的內(nèi)耳前體組織，向我們展示了干細胞是如何分化為內(nèi)耳不同類型細胞的，還讓我們目睹了細胞自發(fā)形成組織的過程。
　　經(jīng)電生理測試發(fā)現(xiàn)，這些由干細胞誘導分化而成的毛細胞具有感應重力和運動的能力。此外，培養(yǎng)皿中還發(fā)現(xiàn)了與毛細胞相連的支配內(nèi)耳細胞的神經(jīng)元。