肺脏类器官的培养与应用2021-11-01 09:12:22
肺类器官培养方法的建立主要起源于肺癌类器官的培养。目前的模型主要是人源性肿瘤组织培养类器官,通过取患者的穿刺液、手术标本、循环肿瘤细胞、胸水或肺泡灌洗液等材料,经过体外培养得到的有增殖和空间自组织能力的3D多细胞团。PDO的形成有赖于标本中有增殖分化能力的肿瘤细胞、组织中的干细胞和经诱导分化的多能细胞,其培养是在含有细胞外基质(ECM)和添加了含Wnt、Rspondin1、EGF和 Noggin等细胞因子的基质凝胶Matrigel的培养基中进行。肺癌在不同个体间表现出巨大异质性,针对新型冠状病毒SARS-CoV2,Bose等提出使用基于种族的iPSCs和肺部祖细胞(即更易被该病毒攻击的支气管瞬态上皮细胞)的3D肺器 官样模型,有助于更好地在体外了解该病。3D肺部类器官作为胎儿肺组织的对应物,从iPSCs中依次发展而来,首先在腹前肠获得球状体,然后扩张形成3D肺类器官(HLO)。
2020年,He等首次报道了一种建立肺转移性骨肉瘤的方案,该方案再现了原发性肺转移性骨肉瘤的组织学特征。由于产生肺转移性骨肉瘤所需的时间较短,该类器官培养系统可能成为精准医疗中抗肿瘤药物筛选和免疫治疗评估的潜在平台,并且广泛地应用于间质源性肿瘤的临床研究。
肺芽样器官是由人类胚胎干细胞生成的人肺实质模型。Meyer-Berg等建立了人LBOs模型来筛选病毒载体转导,从而确定适合于人肺实质转导的血清型。另外,在动物生产实践中,肺部的疾病也相当多,如各种动物的肺炎、猪瘟(包括非洲猪瘟)、猪气喘病、猪肺疫、牛胸膜肺炎、结核病、流感等,以及临床中的犬瘟热、犬流感等,肺部类器官的成功培养也为动物这些疾病的建模、微生物及毒素与宿主的作用机制、治疗药物的开发和筛选奠定了基础。
肺芽样器官是由人类胚胎干细胞生成的人肺实质模型。Meyer-Berg等建立了人LBOs模型来筛选病毒载体转导,从而确定适合于人肺实质转导的血清型。另外,在动物生产实践中,肺部的疾病也相当多,如各种动物的肺炎、猪瘟(包括非洲猪瘟)、猪气喘病、猪肺疫、牛胸膜肺炎、结核病、流感等,以及临床中的犬瘟热、犬流感等,肺部类器官的成功培养也为动物这些疾病的建模、微生物及毒素与宿主的作用机制、治疗药物的开发和筛选奠定了基础。
出自《类器官的研究进展及应用》作者李娟娟,张君涛,赵英博。
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