随着肠类器官培养技术的成熟，肠类器官已被广泛应用于各种领域，包括疾病建模、治疗药物和方案的开发、宿主和微生物的相互作用、生物分子传递和肠道生物学功能开发等。同时，肠道类器官疾病模型提供了一个可用于研究药物开发、药物毒性、生物利用度和组织反应的生理学相关系统。Ｓｐｅｎｃｅ等从人诱导多能干 细 胞（ｈｉＰＳＣ）中生成肠类器官，这 些 类器官也称为人肠类器官（ＨＩＯｓ）或诱 导人 肠 类 器 官（ｉＨＩＯｓ）。
 

三维的ＨＩＯｓ由极化的柱状上皮细胞组成，该上皮细胞形成绒毛样结构和表达肠干细胞标记的隐窝样增生区。使用该培养系统模型发现人类肠道干细胞在发育过程中从头形成。在人类和小鼠中，１９个Ｗｎｔ基因编码进化上保守的分泌型Ｗｎｔ脂糖蛋白，控制多种细胞过程，包括干细胞的维持、增殖、迁移和极性。Ｗｎｔ诱导的信号通路分为２个主要分支，分别是β－连环素依赖性途径和β－连环素非依赖性途径。Ｔｓａｉ等揭示了调节肠类器官区域特异性的机制，在不同环境条件下证明了暴露于活跃的成纤维细胞生长因子和 Ｗｎｔ信号 的持续时间控制着区域特性。
 

此外，短期暴露于ＦＧＦ４和ＣＨＩＲ９９０２１（一 种稳定β－连环蛋白的ＧＳＫ３抑制剂）导致肠类器官的基因表达模式类似于发育中的人十二指肠，而长期暴露则导致肠类器官类似于回肠，该方法成功开发了区域特异性的ｈＥＳＣ来源的肠类器官。Ｊａｒｄé等首次发现了一种神经调节蛋白－1，该蛋白是一个关键的表皮生长因子家族配体，通过促进干细胞再生受损组织来增强肠道内壁的修复。
 

已知体外培养需要特定的成分来模拟体内环境。近期报道了发展微型图像与适当的ＥＣＭ和胶原蛋白支架生成一个体外自我更新人类小肠上皮细胞，复制了体内小肠的关键特性，这种结合微工程支架、生物物理线索和化学梯度控制体外肠道上皮的新方法，可以作为一种与人体小肠上皮生理相关的模拟物，广泛适用于其他依赖梯度进行生理功能建模的组织。另外，已有研究者将胶原蛋白成功地用作基质凝胶的ＥＣＭ替代品，可在体外和体内用于各种肠道类器官的扩张和分化。总之，生物材料基质进入类器官培养系统促进了细胞－ＥＣＭ和细胞－细胞相互作用的受控研究。
 

出自《类器官的研究进展及应用》作者李娟娟，张君涛，赵英博。