肺类器官——研究人类肺部发育和疾病的新途径

肺系统由气道和肺泡腔两部分组成,其组织和细胞的复杂性保证了肺部的免疫防御和气体交换功能.虽然传统体外细胞实验和动物模型已被广泛用于阐明人体肺发育、生理学和发病机制,但这些模型不能准确地再现人体肺部环境和细胞之间的相互作用.研究发现肺类器官是目前最接近人类肺系统的模型,而以肺类器官为代表的体外肺模型也成为研究肺发育、功能和疾病病理学的一种更容易获得的工具.本文主要介绍肺类器官的主要类别及研究现状、肺类器官的培养过程、肺类器官技术的独特应用、肺类器官培养的主要局限.     

结直肠恶性肿瘤类器官和类组装体的药物筛选新进展及临床应用展望

类器官(organoid)、类组装体(assembloids)作为具有三维结构的微器官, 可高度模拟来源组织的形态结构与生理功能, 培养出有稳定表型的组织结构, 是用于临床疾病研究的良好模型。类器官、类组装体相关研究进展迅速, 应用前景广阔, 在生理学、器官移植、生物信号传导、药物研发、高通量筛选及肿瘤个体化治疗等研究中具有重要意义。本文针对类器官、类组装体在结直肠恶性肿瘤中的研究进展进行简要综述, 探讨了类器官、类组装体模型的产生、发展进程, 概括了现有的类器官、类组装体培养技术及其应用场景, 特别是在结直肠恶性肿瘤研究和药物筛选等方面的进展。这些研究成果表明类器官、类组装体作为结直肠恶性肿瘤研究中一种新颖可靠的临床模型, 在高通量药物筛选中优点突出, 可结合联合液体活检、基因编辑、肿瘤免疫治疗等技术在多个研究领域发挥效用。     

类器官的研究现状及应用前景

类器官(Organoid)是应用体外三维(3-Dimensional,3D)培养技术建立的结构和功能上类似于器官的小型组织,具有组织自我更新及可长期培养的特点,在一定程度上模拟体内器官生理活动和病理变化,可成为精准医疗、器官移植、药物筛选、药物作用机制研究的理想体外载体。就类器官的生物学特点、分类、应用前景及研究发展现状进行评述。     

抗心律失常药物治疗机制的研究进展

心脏心律失常并发许多影响心脏和循环的疾病 ,它们形成机制各异。科学知识的发展使人们对它们从器官、细胞和分子水平进行了了解。设计特异抗心律失常药物的结构和类型 ,促进了分子结构和细胞生物学发展 ,这些药物治疗发展的新途径令人鼓舞 ,主要研究探索领域是促进药物识别并适应新靶位 ,从分子水平到器官水平阐述了心律失常的心肌细胞基质以及离子通道、细胞、全部组织和整个器官 ,特别是集中于遗传因子和环境压力等因素 ,它们决定和影响了正常或不正常心脏电活动和 或作为长期调节因子重塑心脏结构和电基质等[1 ] 。1　电离子及其通道　…     

类器官的研究现状及其作为临床前模型的应用

体外培养的类器官主要由成体干细胞和多能干细胞分化而来.现已培养出肠道、泌尿生殖系统、脑、肝脏等多种类型的类器官.作为一种新兴的模拟人体器官发育及疾病发生发展过程的研究模型,已在疾病建模、筛选抗癌药物、药物开发、基因及细胞疗法中得到广泛的应用.该文主要针对培养体系成熟类器官的研究现状及类器官作为疾病的临床前模型的应用作一...     

心脏类器官的研究进展及其临床应用

心血管疾病是对人类健康的严重威胁,也是全球死亡的主要原因。传统的二维（two dimensional,2D）细胞模型及动物模型具有各自的局限性,不能完全适用于心血管疾病的发病机制及治疗研究。类器官是一种在体外三维（threedimensional,3D）培养并模拟体内器官的细胞结构,可以更准确地保留体内细胞的生物学特性和功能,为心血管疾病的研究开辟了新的方向与思路。目前众多研究报道了心脏类器官的构建方法及其在药物实验、疾病模型、再生医学与治疗等方面的应用。文章概述了心脏类器官的构建方法及其在临床上的应用,同时也提出了其发展前景和局限性。     

人肺鳞癌类器官三维培养体系的建立

目的：探索构建人肺鳞癌体外类器官培养的实验方法,并对成功建立的类器官模型进行组织层面评估。方法：收集早期肺鳞癌患者手术切除的新鲜原位肿瘤标本,在以基质胶凝固液滴为基础的培养基中进行体外类器官培养,倒置显微镜观察类器官生长情况;将培养的类器官用Histogel包埋并制成石蜡标本,切片进行HE染色及免疫组化染色。结果：成功建立了肺鳞癌类器官的体外培养方法,HE染色提示细胞核浆比高,核异型性符合肺鳞癌细胞特征;免疫组化显示细胞P63阳性,TTF-1阴性,与肺鳞癌分子病理特征相符。结论：本实验初步建立了人肺鳞癌患者的体外类器官培养平台,将为肺鳞癌的基础研究和靶向药物的筛选提供新模型。     

生物工程为干细胞研究带来新观点

最近,大量的报道已表明人体内聚藏着许多具有生存力的干细胞,它们能发育成品种繁多的细胞类型。这项研究使生物工程研究人员对将来某一天有可能培养出新的组织和新的器官以取代因衰老和疾病而损伤的组织和器官充满了希望。目前,研究人员在生物工程皮肤、软骨和骨骼方面已获得相当大的进展。但这些都是相对比较简单的组织,要培养出由许多不同的细胞类型构成的复杂器官可能需要具有高度分化能力的细胞,如干细胞。     

携带TP53和ERBB2突变的肝细胞癌类器官的建立和培养

目的 探索肝细胞癌类器官的建立和培养,进行靶向测序和药物筛选,为患者个体化治疗提供参考。方法 将肝细胞癌患者肿瘤组织消化为单细胞后种于基质胶Matrigel中培养。HE染色观察类器官与原代肿瘤组织细胞形态,采用免疫组化验证类器官与原代肿瘤组织中细胞角蛋白7(CK7)、细胞角蛋白8(CK8)、p53、磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(GPC-3)等分子表达情况,靶向测序检测类器官中肿瘤相关基因突变情况,根据靶向测序结果进行药物筛选,检测varlitinib、sorafenib、顺铂和nutlin3四种化合物对类器官活性的影响。结果 成功建立了携带TP53和ERBB2突变的肝细胞癌类器官,HE染色结果显示,类器官与原代肿瘤组织具有极为相似的结构和细胞特征。免疫组化结果显示类器官与原代肿瘤组织的CK7均为阴性,CK8、p53和GPC-3均为阳性。靶向测序结果显示类器官中突变基因有TP53(E271K, 100%), ERBB2(A1232V, 62.29%), RUNX1(E395A, 20.21%), AR(Q91dup, 70%)。细胞活力检测(CellTiter-Glo)结果显示,ERBB1/2特异性的抑制剂varlitinib和激酶多靶点抑制剂sorafenib对类器官的IC50分别为2.81μM和1.327μM,顺铂组的IC50为40.98μM,nutlin3对类器官生长无明显影响。结论 我们成功建立了一例携带TP53和ERBB2突变的肝细胞癌类器官,该类器官保留了原代肿瘤组织的结构和分子特征,药物筛选结果可能为该患者的个体化治疗提供参考。     

类器官技术在肺部疾病研究中的应用

类器官主要是指成体干细胞、人类多能干细胞或胚胎干细胞通过三维培养建立的一种能够高度模拟原组织或器官的结构和功能的体外模型,与人体组织具有高度同源性及遗传一致性,目前在人体各个系统的研究中均有广泛应用。本文就类器官技术在肺部疾病研究中的应用作一综述,以期为肺部疾病的研究发展提供参考方向。     

心脏类器官的生物构建策略及应用进展

类器官是一种在体外利用人诱导多能干细胞构建的三维生物组织工程,能够高度的模拟体内细胞的生物学特性和功能。在全球范围内,心血管疾病是导致死亡的主要原因,相关研究主要局限于传统的二维细胞和动物模型。人类心脏类器官是复杂的多细胞聚集物,包括心脏组织的转录、功能和形态特征,在疾病机制研究、药物实验、再生医学等领域的发挥重要作用。本文主要介绍心脏类器官模型的生成方法,类器官在心血管疾病中应用进展,及心脏类器官的前景和面对的挑战。     

三维条件下类器官培养的研究进展

类器官是成熟器官来源的三维上皮结构,包含干细胞或祖细胞,能够独立扩增并且分化为器官特异性上皮.利用三维方法培养类器官技术在组织再生、研究机体生理病理学、构建疾病模型及药物筛选等方面均有广阔的前景应用.本文将就三维条件下类器官培养的基础、应用和前景作一简要综述.     

小鼠颌下腺类器官辐射损伤模型的建立

目的：本实验拟建立小鼠颌下腺（SMG）的类器官辐射损伤模型，为唾液腺辐射损伤修复相关研究提供模型支持。方法：取4周龄小鼠SMG组织利用胶原酶消化成单细胞悬液，接种于基质胶中培养并传代。利用倒置相差显微镜观察SMG类器官生长形态。组织包埋后通过免疫荧光技术检测细胞角蛋白（CK8）及水通道蛋白（AQP5）表达情况。采用酶联免疫吸附试验（ELISA）测定培养上清液中唾液淀粉酶（AMS）含量，利用电子直线加速器对小鼠SMG类器官模型进行不同剂量（0 Gy、5 Gy、10 Gy、15 Gy）的X线照射；通过ATP细胞活力试剂盒检测各组细胞活性。结果：小鼠SMG类器官呈类圆形球体生长，随着传代培养可见小叶结构形成。小鼠SMG类器官中CK8、AQP5染色阳性，细胞培养上清液中可检测到AMS表达，证实SMG类器官属腺上皮来源并具有分泌AMS功能。放射性照射使类器官增殖速度减慢，球体周围近似崩解形态。ATP细胞活力检测显示，细胞活力随着照射剂量的增加而下降（P<0.05），照射剂量为10 Gy时，细胞活力约为0 Gy组的50%。结论：小鼠SMG类器官辐射损伤模型构建成功，且10 Gy为唾液腺辐射损...     

分化可控的人类鼻粘膜类器官模型的建立

目的 建立分化程度可控、能够重现来源组织结构和功能的人类鼻粘膜类器官模型。方法 采集手术切除的新鲜中鼻甲和鼻息肉组织,将消化过滤的鼻粘膜上皮细胞分为连续“扩增”培养组（EO组）及“扩增-分化”分段培养组（DO组）。分别在基于气液界面进行体外3D类器官培养,通过STR鉴定、电镜及免疫组化染色分别对两组鼻粘膜类器官的结构、细胞组成及纤毛功能进行鉴定。再通过PAS染色对DO组中分化后的鼻粘膜类器官分泌功能进行鉴定。结果 整个培养期间,均能生长出直径逐渐增大的空泡状或实心球状3D类器官。培养第16天,DO组多为空泡状类器官,EO组多为实心球状类器官,DO组空泡数比例大于EO组（[ 21.67±8.57）% vs（54.67±13.26）%,P<0.05]。将鼻粘膜类器官与来源组织同时进行STR检测,匹配度为100%。培养第21天,DO组鼻粘膜类器官扫描及透射电镜显示纤毛超微结构,而EO组多显示出短绒毛结构。免疫组化染色结果显示,呼吸区粘膜主要包含P63（基底细胞）、β-tubulin（纤毛柱状细胞）、MUC5AC（杯状细胞）。相比EO组,DO组类器官纤毛细胞数[(7.95± 1.81)% vs (27.04±5.91)%,P<0.05]及杯状细胞数[(14.46±0.93)% vs (39.85±5.43)%,P<0.05）占比更大,基底细胞占比差异无统计学意义（P>0.05）。DO组中分化后的鼻粘膜类器官糖原染色呈阳性表达。结论 本研究首次采用“扩增-分化”分段式培养法,培养出能够在体外长期稳定生长、高度拟似来源组织形态结构和功能（纤毛功能及分泌功能）,且分化程度可控的鼻粘膜类器官。     

类器官在人类病毒研究中的应用进展

病毒是危害人类健康的重要病原体，由于缺乏能再现病毒自然感染过程的体外研究模型，这为深入研究病毒致病机制、宿主-病毒之间相互作用等带来了巨大挑战，严重阻碍了病毒致病机制的研究、抗病毒药物的筛选和疫苗的开发。类器官技术能在体外构建模拟体内组织结构和生理功能的实验模型，被认为是目前最具潜力的病毒感染研究模型。文章就类器官在病毒体外培养、宿主-病毒相互作用、病毒致病机制及抗病毒药物筛选等研究中的应用进展作一综述。     

人脑类器官在神经发育疾病研究中的应用

人脑类器官是由人多能干细胞(hPSC)包括人胚胎干细胞(hESC)和人诱导多功能干细胞(hiPSC)衍生而来的三维组织,能模拟人大脑的结构和功能,作为神经发育疾病的体外研究模型独具优势.本文将对神经疾病体外模型建立和发展的历程、脑类器官在神经发育疾病研究中的应用、相关前沿技术和脑类器官技术的结合等进行综述和展望.     

血管化类器官的构建思路与技术挑战

类器官因其可在体外最大化模拟人体组织器官的结构和功能,成为近年来新药研发、病理毒理研究和机理探索的优选模型载体。随着再生医学技术的发展和类器官相关研究的逐步深入,缺乏血管化微环境的类器官在培养后期受限于氧气、营养物质的缺失,出现细胞凋亡甚至组织坏死,难以长期维持结构和功能,成为类器官进一步推广应用的关键桎梏。本文围绕上述问题,从血管的形成以及目前血管化类器官的体外构建体系进行综述,凝练血管化类器官培养中存在的核心问题,以期为血管化类器官的研究与应用提供新视角。     

小鼠小肠类器官体外培养体系的建立与应用

目的 建立一种研究肠上皮细胞的体外模型—小肠类器官培养体系，探索其相关病理检测技术方法，为肠道相关疾病的体外研究提供便利平台。方法 将小鼠肠上皮隐窝分离并培养成小肠类器官，体外模拟肠上皮的生长发育过程。通过制作石蜡切片，探索应用免疫组化技术以及基于基质胶中类器官三维水平免疫荧光技术对相应的增殖与分化信号进行检测。结果 探索并建立了小肠类器官体外培养体系，应用石蜡切片免疫组化技术与三维水平免疫荧光技术能够准确检测小肠上皮结构的生长发育状态。结论 小肠类器官体外培养体系的建立与免疫检测技术的应用，将逐渐使其成为人们研究肠道相关疾病最为有利的技术手段。     

浅谈不合理的联合用药及药物不良相互作用

药物能治疗疾病,也能对人体造成损害诱发疾病.药物用于人体,必然要和人体的受体、器官、组织、腺体、细胞、酶或有关生化物质,或与人体的寄生相互作用.     

胚胎干细胞与再生医学

由于胚胎干细胞具有分化能力,再生性强;同时由于处于低分化状态,它还具有分化成多种细胞、组织和器官的能力。科学家普遍认为胚胎干细胞的研究将为临床医学提供广阔的应用前景,可以解决长期困扰临床的供体不足和免疫排斥的难题,从而实现人类用人工培养的组织和器官更换疾病组织和器官的目标。本文重点介绍胚胎干细胞在心肌细胞、胰腺细胞、神经细胞等方面的再生研究。