微流控平台在睾丸类器官构建中的突破性进展2025-08-19 08:34:20
跨学科融合将推动技术创新，通过生物材料学、组织工程与微流控技术等其它领域的交叉应用将突破传统培养局限。例如，利用3D打印构建血管化睾丸类器官，结合微流控芯片模拟睾丸内周期性流体剪切力与氧梯度构建集成功能性血管化类器官芯片的微流控平台，弥补三维培养系统缺乏在构建血管网络方面的不足，进一步改善体外分化效率。Hashemi团队通过整合微阵列数据和单细胞转录组的方法揭示了参与人类SSCs衰老的关键基因，未来可在此基础上结合人工智能技术来识别绵羊山羊SSCs的关键基因进行分析预测SSCs分化路径，为个性化育种培养方案设计提供支持。此外，利用体外三维培养合成生物学手段、Oct4和C-Kit等特定基因表达和缓慢冷冻或玻璃化技术构建羊SSCs冷冻保存的评估体系，将有望增强SSCs的冷冻耐受性，助力“SSCs银行“的产业化应用。在信号通路与分子机制上需进行更深度解析，SSCs的命运涉及Wnt/β-catenin、BMP/Smad和RA/Stra8等多条信号通路的协同调控，但其交互作用尚未明确。需利用单细胞多组学技术揭示关键节点基因的动态表达谱，并通过构建条件性山羊/绵羊基因敲除模型验证其功能。同时，探究表观遗传修饰在分化停滞中的作用，可为靶向干预提供理论依据。当前诱导分化主要聚焦于生殖细胞系，而SSCs向非生殖细胞的转分化潜力尚未充分挖掘，分化途径需向多元化拓展。未来需筛选特异性诱导因子组合，并优化共培养体系，以解锁SSCs的多向分化潜能。此外，探索嵌合体技术将SSCs分化产物整合至损伤组织，可为再生医学提供新型细胞来源。
现有差速贴壁法虽成本低廉，但分离效率与纯度仍有提升空间。在现有标记物THY1、CDH1的基础上开发新型表面标记物并结合微流控分选技术对羊SSCs的分离与纯化进行技术革新，实现SSCs的高通量、无损分离。同时，利用磁性纳米颗粒靶向捕获特定亚群精原细胞，或通过光流控技术实现单细胞精准分选，有望突破异质性细胞群的分离瓶颈。
出自《羊精原干细胞体外培养及诱导分化的研究进展》作者：何宣辉，康丹菊，郑隆清。
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