BMP信号通路在类器官培养中的调控作用2025-12-25 10:22:39
这种分子拮抗作用可解除PTEN介导的β-catenin抑制效应，进而协同增强Wnt信号通路的生物学活性，最终促进干细胞的增殖与定向分化。在长期培养过程中，Noggin可能通过调节Lgr5表达水平及Wnt信号传导效率来维持类器官生长。BMP信号通路的调控也需结合其他旁分泌因子共同实现。作为TGF-β超家族的重要成员，BMP4通过激活Smad信号通路调控细胞的增殖、分化和凋亡。在肠道类器官培养过程中，BMP4不仅能下调肿瘤坏死因子－α诱导的白细胞介素－8基因的转录活性，还可调节肠内分泌细胞的激素分泌功能，进而维持上皮微环境稳态。但也有文献指出，该信号分子对隐窝结构生长表现出抑制作用。因此，BMP4的功能实现需进行系统分析，其剂量效应与作用时序可能因组织来源不同而呈现显著异质性。除了信号通路的精准调控外，脂类介质在干细胞微环境中的调节作用逐渐受到关注。前列腺素E2作为体内一种重要的细胞生长和细胞调节因子，具有免疫抑制和抗炎作用。近年来发现，该介质不仅参与病理性肠上皮损伤修复过程，其生理性功能也逐步被揭示。在基础培养条件下，PGE2可显著增强分泌型上皮细胞的分化潜能，并诱导类干细胞群体的增殖，这种生物学效应可能与Notch信号通路的负向调控相关。然而，PGE2介导的再生修复机制在生理微环境中的具体作用模式及其信号转导路径仍待深入解析。
相较于传统单层细胞培养系统，不同物种来源的类器官培养体系需采用差异化的关键信号分子组合。人类肠道类器官培养需添加Wnt信号配体、RSPO1及Noggin等关键调控因子，啮齿类模型需补充EGF联合Noggin和RSPO信号通路调节剂，猪源体系则需联合使用Wnt-3A、EGF、Noggin和RSPO多因子协同作用。
出自《肠道类器官体外培养及其应用进展》作者耿宁雨，杨奇奇，盛盈盈。
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