
类器官(Organoids)指利用成体干细胞(Adult Stem Cells,ASC)或多能干细胞(Pluripotent Stem Cells,PSC)进行体外三维(3D)培养而形成的具有一定空间结构的组织类似物。类器官具有自组织能力,其结构、形态和生理发展不受限制,为人类感染研究提供了新的工具。类器官模型概括了体内组织器官的许多特征,为研究人类呼吸系统、胃肠道和神经元宿主-微生物相互作用等提供了新的平台。

类器官(Organoids)指利用成体干细胞或多能干细胞进行体外三维(3D)培养而形成的具有一定空间结构的组织类似物。尽管类器官并不是真正意义上的人体器官,但能在结构和功能上模拟真实器官,能够最大程度地模拟体内组织结构及功能并能够长期稳定传代培养。

肠道类器官是一种来源于干细胞的三维体外培养系统,能够在体外模拟肠道的组织结构与功能。它是利用干细胞(包括成体干细胞和多能干细胞)在含有生长因子的三维基质(如Matrigel)中诱导形成,具有与体内肠道上皮相似的细胞组成和组织结构。

胰腺癌是消化道常见恶性肿瘤之一,在肿瘤领域有“癌症之王”的称号。据柳叶刀杂志记载,胰腺癌确诊后的五年生存率约为10%,是预后最差的恶性肿瘤之一。胰腺癌临床症状隐匿且不典型,是诊断和治疗都很困难的消化道恶性肿瘤。

体外培养的胃类器官含有多种细胞克隆亚群,常衍生于胃干细胞或者多能诱导干细胞,其培养环境模拟体内的微环境,因此胃类器官在细胞组分、空间结构和生物功能等方面与胃上皮组织高度类似,为人类胃的生理与疾病的研究提供了一个有利的平台和工具。

人肺类器官(human lung organoid, hLOs)拥有类似支气管和肺泡的结构,与人肺部组织结构功能相似,培养过程复杂。研究人员利用小分子化合物和细胞因子诱导干细胞生成了内胚层,再让内胚层形成三维组织,得到了类似胚胎中早期肺的组织,进一步使其发育成为肺部组织。

肾脏是人体中重要器官之一,具有清除代谢废物,维持电解质平衡等生理功能,保证机体内环境的稳定。肾脏类器官(kidney organoid)是肾脏功能的3D模型,有利于人类肾脏疾病的建模,大多由多能人类干细胞(PSC)在体外经诱导生成,能够表达出和人肾单位相似的各类结构,如肾小球足细胞、近端小管、远端小管、集合管等。

肝脏是人体中最大的器官之一,来源于内胚层中前肠上皮细胞发育而来的肝芽结构,以代谢功能为主,发挥“解毒”作用。肝功能失衡会导致称为肝衰竭的病理状况,并导致肝炎、纤维化、肝硬化、癌症、代谢或自身免疫性疾病。