近期，Noguchi等发现过表达肾癌相关融合基因VCL ALK，可诱导肾小管细胞持续增殖，且这些细胞滞留在未成熟的肾小管祖细胞阶段，成功构建了可模拟肾肿瘤发生早期阶段的体外模型。多能干细胞与三维类器官技术的深度结合，正把体外模型研究推向真正的“类生理”的时代。从该领域的核心进展来看，研究者通过精准调控Wnt、BMP、TGF-β等发育信号通路，再配合基质胶或水凝胶这类工程化支架，可以成功诱导多能干细胞分化成脑、心、肝、肾及肠道等复杂类器官。这些体外模型不但在三维结构和基因表达上能较好地模拟了原生器官，还展现出了实质性的生理功能。脑类器官具有神经电活动，心脏类器官能够节律性地搏动，肝肾模型也具备一定的代谢与滤过能力，这些现象都证明了它们的生物学相关性。
 

在应用层面，多能干细胞源类器官已经不仅是基础研究的工具，而是逐渐成为转化医学中一个可用的平台。它们不仅能够重现遗传性疾病的早期病理变化，还能模拟病毒的细胞特异性感染和损伤机制，同时在肿瘤微环境建模和解析药物耐药性方面，都展现出了比传统模型更好的功能。尽管多能干细胞源类器官技术前景较好，但在畜禽种业中的应用仍面临不少挑战。一是细胞来源的问题，畜禽多能干细胞在体外诱导分化方面技术门槛比较高，所以目前相关研究远少于畜禽成体干细胞源类器官领域，但是多能干细胞具备无限增殖的能力，也能做精准的基因编辑，从长远角度看是实现高通量育种的合适载体。
 

出自《多能干细胞源类器官研究进展》作者李雪婷，李剑南，华进联。