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常见的类器官培养实例之胃肠道类器官

更新时间:2023-09-26 13:52:46       点击次数:590

过去,用于胃肠道(GI)基础医学研究的方法主要依赖动物模型和肿瘤细胞系,但后者与人体生理学之间的相关性有限,因此从人类细胞中获得GI类器官具有重要意义 


小肠的上皮层主要由纤细的肠绒毛组成,肠绒毛基部有称为隐窝的龛状结构,这是小肠干细胞的栖息地,负责肠粘膜的持续更新。在最初培育小鼠小肠类器官时,培养基中添加了表皮生长因子(EGF)、R-spondin-1Noggin等生长因子。后来发现,培育小鼠结肠类器官时,还需要添加Wnt-3A。对人类小肠和结肠类器官的研究表明,除了上述4种生长因子外,还需要加入p38 MAP激酶抑制剂和TGF-β抑制剂。


最近的研究显示,通过将人胚胎干细胞(ESC)或诱导多能干细胞(iPSC)在体外培养,可以获得人小肠类器官(HIO),并且在移植到体内后可以形成有功能的成熟小肠组织。为了诱导定向内胚层(definitive endoderm, DE)的形成,人ESC或iPSC首先在含Activin A的培养基中培养,然后在含Activin A、FGF-4和GSK3抑制剂的培养基中形成球状体。这些球状体然后被置于Matrigel中,并在添加了EGF和Noggin的小肠生长培养基中进行培养,从而产生上述的HIO。最后,研究人员将HIO移植到免疫缺陷小鼠体内进行观察。


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