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类器官具有一定的空间结构2023-03-09 08:39:02

类器官是由不同组织细胞按一定结构组成的具有特定功能的三维聚集体。与过往研究中常用的二维细胞培养模型和动物模型相比,类器官不仅具有更为复杂的三维结构和功能,也更接近人体真实生理结构和病生理变化,能弥补传统模型的不足,在基础研究、药物开发、临床诊断等方面发挥着重要作用。

然而,类器官的应用仍存在许多限制,其中之一便是类器官的血管化。相较于二维细胞模型,类器官具有一定的空间结构,故而其不同部位的物质运输效率存在较大差异,影响类器官的发育和成熟。血管化可以较好地解决物质运输问题。此外,血管本就是器官的重要组成部分,并在一定程度上影响器官功能。类器官模型的完善以及部分功能的实现需要血管化。近年来,血管化类器官在模型构建与应用上取得了显著进展。本文概述了血管化对构建类器官模型的意义,并简单介绍了构建血管化类器官的方法。
 
类器官血管化后,血液输送的营养物质可促进类器官的发育,并能带走代谢产物防止废物堆积。此外,血管内皮分泌因子等对类器官的生理功能也具有重要意义。氧气、营养物质和代谢废物在组织中的扩散十分有限,维持细胞正常生理活动的扩散深度约为100-200 μm。未血管化的类器官在体外时,氧气和营养物质只能逐渐扩散进入类器官内部。随着深度的增加,氧气和营养物质的运输效率逐渐降低;同理,细胞代谢废物向外运输的效率也逐渐降低,极易导致类器官内部的营养缺乏和废物堆积,缺氧坏死。此外,氧气和营养物质的扩散也会导致浓度梯度的产生,进而使得不同部位细胞增殖速度产生差异、内外增殖分化不均。血管化可以解除物质运输对类器官尺寸和复杂程度的限制,使之发育更充分、功能更完善。
 
出自《血管化类器官的构建和研究进展 》作者马潇菁 洪子玹 朱舜天。