类器官的研究进展及应用前景

类器官（organoids）来源于自组织和自我更新的干细胞，是利用干细胞的自组织特性进行体外3D培养后形成的细胞团，与来源器官密切相关，再现了来源器官的三维细胞结构，并为探索来源器官的发病机制提供了新的模型。类器官系统是由自分泌、旁分泌或邻分泌信号调节下的细胞，或者外源性添加的细胞外基质（extracellular matrix，ECM）底物、小分子和生长因子等衍生而来，这些因素的相互作用创造了一个动态的环境，指导干细胞的自我更新和分化，以及细胞在类器官中的自我组装。诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）重编程方法结合3D类器官工具，使患者来源的类器官作为动物模型和人类临床试验之间的桥梁，是对细胞研究和在体试验的补充。在研究来源器官发育、生物学和病理生理学方面，类器官不仅是一种比传统细胞培养更具生理相关性的体外模型，而且还是再生医学和个性化医学领域中的新模型，有望成为研究营养素、药物、毒物及毒素等的作用机制及药物的筛选、再生医学等领域的重要模型。总之，类器官技术的发展增强了人们对器官和组织生理生化功能的认知。作者对肠、脑、肺脏、肝脏、子宫、卵巢等类器官培养和应用的研究进展进行综述，以期为类器官相关科研及应用提供参考。     

胎牛子宫类器官及内膜上皮细胞的分离培养

建立胎牛子宫类器官及内膜上皮细胞分离培养方法,为研究病毒、细菌、营养元素以及毒物等与子宫相互作用机理提供研究平台和模型。试验采用4～6月龄胎牛子宫为研究对象,对子宫组织进行类器官培养,比较不同胎龄胎牛子宫类器官培养成功率,然后从类器官出芽组织分离获得原代子宫内膜上皮细胞,并与组织块分离法培养的细胞形态学、纯化培养、生长速度等方面进行比较,采用免疫细胞化学法对获得的子宫内膜上皮细胞进行角蛋白表达的鉴定。结果表明用子宫内膜组织进行类器官培养,4月龄胎牛子宫类器官的出芽率显著高于5、6月龄(P<0.05)。通过类器官出芽进行原代子宫内膜上皮细胞的培养,相较于传统的组织块分离法,更易获得子宫内膜上皮细胞,且获得的细胞形态良好,纯度在95%以上,能够稳定传至8代。研究表明,低月龄的胎牛子宫组织块更易于获得类器官;通过类器官出芽组织获得子宫内膜上皮细胞是一种较为简便、高效的方法,且形态均一、活性好,传代时间更长。