干细胞来源类器官在神经内分泌研究中的应用2025-10-31 08:49:53
人类下丘脑和垂体组织获取困难,传统用于临床前研究的体外模型主要包括动物模型和二维细胞系。基于大鼠、小鼠、鸡等动物模型的研究阐明了下丘脑/垂体的基本细胞和分子机制,以及部分疾病的潜在机制,然而其基因表达模式及基因突变导致的表型等方面与人类存在种属差异。此外,二维细胞系模型与亲代组织通常存在异质性,实验结果难以模拟人类疾病特征变化;细胞系缺乏结构和维度,无法模拟细胞与细胞之间或细胞与细胞基质之间的相互作用,从而导致细胞系不能用于组织中细胞的功能及信号交流的研究。因此,人类下丘脑/垂体发育、疾病机制等方面的研究进展缓慢,下丘脑/垂体疾病的治疗及干预等面临重大挑战。下丘脑/垂体类器官的成功构建为下丘脑、垂体疾病的研究带来了曙光。类器官的构建过程包括:获取干细胞;建立培养环境,添加外源信号因子诱导分化;类器官鉴定,并通过基因组、免疫荧光染色等方法对类器官进行形态及组织学评估。根据细胞来源的不同,类器官主要分为PSCs来源和ASCs来源的类器官。PSCs进一步分为胚胎干细胞和诱导多能干细胞。ASCs可直接产生于成人组织或衍生于ASC的组织单元,ASCs来源的类器官可分为肿瘤来源类器官及健康肝脏、结直肠、卵巢等组织来源的类器官。
类器官技术从理论萌芽至技术突破经历了漫长的探索过程。首先,1907年Wilson观察到海绵细胞具有重新聚集再生的能力。后续研究显示细胞可通过表面黏附分子的差异排序机制实现细胞的自组织,以上研究证实细胞具有自发组织构建的潜能,为后续类器官的研究奠定了理论基础。1981年,Martin等从小鼠胚泡内细胞群中成功分离并培养得到了ESCs,为类器官构建的细胞来源奠定了基础。
出自《下丘脑/垂体类器官的过去和未来》作者肖燕,王胜杰,姜得悦。
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