近年来,类器官研究逐渐火热,引起了大家的广泛关注。2013年,类器官被《science》杂志评为年度十大技术。2018年初,类器官被评《Nature·Methods》评为2017生命科学年度技术。
1.类器官是什么?
简单来说,类器官是由来源于体内组织及干细胞通过体外3D培养生成的具有体内组织或器官结构的三维细胞团块,也就是器官的三维缩小版。类器官在结构,组成和功能方面与来源组织或器官具有高度的相似性。目前构建类器官所需的细胞来源有成体干细胞(ASCs),诱导多能干细胞(iPSCs),胚胎干细胞(ESCs)和肿瘤来源细胞。
2.类器官有哪些种类?
类器官根据来源分为两大类:组织来源的类器官和干细胞来源的类器官。目前,已开发的类器官种类包括肠、胃、心脏、胰脏、肺、肝、肾、骨骼、视网膜等正常器官组织类器官,还包括肿瘤组织类器官。
3.类器官的培养方法
(1)微孔阵列法:微孔为类器官的3D培养提供结构支持,使其能够生产统一形状和大小的细胞聚集体,具有高通量,低成本的优点。
(2)微流控法:可以精确控制细胞生长的生物物理和生化环境,可以模拟体内细胞微环境和基质特征,实现组织之间和器官之间的相互作用。
(3)生物反应器法:该法可以提供充足的营养物质和氧气交换,可以促进类器官的成熟与维持。
(4)水凝胶基质法:培养液依靠重力的作用持续向下渗透,细胞得到充分滋养并及时带走了代谢废物,提高了细胞存活率。水凝胶基质具有良好的生物相容性和可调节性,具有与体内基质相似的微环境。
4.类器官研究历史
1907年,科学家发现海绵细胞自我组织,再生一个完整的有机体;
1960年,鸡胚多个器官分离聚集实验可以产生不同类型类器官
1981年,首次从小鼠胚胎中分离出的多能干细胞;
2006年,成功分离并培养来自小鼠成纤维细胞的多能干细胞( iPSC)
2009年,最具有里程碑意义的一年,成功培养出来自成人肠道干细胞的肠道类器官,从此打开了类器官研究的大门
来源: Pubmed;知网