肠类器官的培养和应用2023-01-10 08:55:03
肠类器官是干细胞在体外3D培养条件下,再现了同类细胞以黏附的方式分类聚集和空间特异性的细胞谱系定型,突破了细胞间单纯的物理接触联系,得到的具有更加紧密的细胞间生物通信和对应功能的迷你肠器官或肠组织。其3D培养体系是建立在悬浮培养基础上的,通过使用无支架技术或支架避免细胞直接与塑料培养器皿直接接触。无支架技术是细胞通过重力和表面张力在特定培养基的液滴中培养,但目前已有的研究中培养类器官大多都使用支架。支架是类似天然细胞外基质的天然或合成水凝胶。ECM是由水、蛋白质和多糖组成的具有三维结构的柔软且可移动的基质复合体,它不断与周围细胞相互作用,不仅能维持正常细胞的结构和功能,还能促进细胞分化,在培养类器官过程中最常用的一种支架是Matrigel,它是由小鼠肉瘤细胞分泌的一种异质性的胶质蛋白混合物,其主要包含粘附蛋白,如胶原蛋白、内凝血素、层粘连蛋白和硫酸肝素蛋白聚糖,类似于细胞外环境,为干细胞的黏附、生长和分化提供结构支持和生物化学信号。此外,ISCs来源的肠类器官由于缺乏基质细胞,其形成和发展需要依赖在培养基中加入一些关键成分,包括Wnt-3A,表皮生长因子、Noggin和R-spondin1,统称为WENR 培养基,这些成分参与多种信号通路以调控肠干细胞的自我更新和分化,使肠干细胞 能向特定细胞类型分化的同时又能维持一定的干细胞数量,从而形成肠类器官。而PSCs来源的肠类器官,需要先经过激活素处理,使PSCs分化为内胚层,经内胚层诱导后,PSCs将分化成中肠和后肠组织,并从附着在组织培养皿上的单层上皮细胞中萌发,再在含有肠生长因子的基质中进一步培养,通过增殖和扩展形成多种主要肠细胞类型。不论是哪种干细胞形成的肠类器官均能用于后续不同营养素的营养特性研究。
出自《肠类器官应用于营养素吸收的研究进展》作者彭雅萱,段盛林,杨宗玲.
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