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干细胞衍生类器官在肝病研究中的应用进展2025-08-11 08:41:25

类器官是指利用成体干细胞或PSCs进行体外三维培养而形成的具有一定空间结构、能够较好重现体内器官组织功能的组织类似物。相比二维培养细胞模型和动物模型,人源肝脏类器官更好地模拟了体内组织微环境,同时还克服了动物与人体之间的差异。并且相关的药物筛选预测研究显示,经过类器官筛选出的敏感药物,在临床试验后有效率可高达88%,此外如果在类器官中无效或不敏感的药物,那么这些药物在临床试验中100%无效。

在2013年,Huch等从小鼠受损的肝脏中分离出表达Lgr5阳性的肝前体细胞,在特定的类器官培养基中培养形成三维的肝干细胞类器官,且能够稳定增殖。紧接着,肝干细胞类器官通过体外诱导分化成具备肝细胞功能的细胞。而且,这些分化后的类器官被植入Fah基因敲除的小鼠肝脏后,它们能够在宿主肝脏内定植并再殖从而恢复肝脏功能。这一成就标志着由干细胞衍生的肝脏类器官的成功构建。2015年,Huch等进一步优化了这一技术,使得肝干细胞类器官能够分化成成熟的肝细胞,并构建了源自α1-抗胰蛋白酶缺乏症和Alagille综合征患者的肝脏类器官,能够很好地在体外研究这些疾病的发病机制。
 
当前,肝脏类器官的来源主要是通过胚胎干细胞和诱导性多能干细胞的分化过程。最近,多个科研团队已经成功地利用干细胞技术建立了能模拟MAFLD的肝脏类器官模型。Bi等利用hiPSCs构建的类器官模型,通过模拟临床乙醇暴露条件,成功再现了酒精性肝病的典型特征,包括脂质蓄积、炎症因子的分泌增加以及细胞外基质蛋白的沉积增加。这些成果为后续疾病模型的开发奠定了基础。
 
出自《非酒精性脂肪肝体外模型构建及药物筛选》作者赫明达,张茜,高俊灵。