近年来，3D细胞培养技术发展迅速，在肿瘤细胞、干细胞等细胞中应用广泛。研究表明，利用3D培养技术产生的类肿瘤能够重建肿瘤的重要特征，如肿瘤微环境、细胞间和细胞-ECM的相互作用等，进而深入研究癌症的发生、进展、耐药复发等机制。目前，3D细胞培养技术已成功用于乳腺癌、结肠癌、皮肤癌、巨噬细胞等肿瘤相关细胞的建模。这些模型的构建对于药物研发、评估药物治疗效果、开发个性化治疗和免疫治疗具有重要意义。干细胞是一类具有强大分化潜力的细胞。研究人员利用3D细胞培养技术培养干细胞构建了脑类器官、脂肪组织类器官、骨类器官、毛囊类器官等用于疾病模型、组织发育机制的研究或代替细胞和组织移植的来源。
 

细胞外囊泡是干细胞通过旁分泌产生的脂质双层颗粒，是干细胞疗法的替代品之一。利用3D细胞培养技术培养干细胞对提高细胞外囊泡的产量、活性和含量具有促进作用，从而提高治疗效果。3D细胞培养技术在畜牧领域的应用主要体现在脂肪沉积、干细胞分化及体外消化器官研究等方面。Xiang等人基于3D细胞培养技术开发的猪胚胎干细胞到猪胚细胞的两步分化策略，实现了早期胚胎发生的体外建模，对畜禽的育种具有指导意义。Diez等利用脱细胞脂肪组织支架研究了奶牛皮下脂肪组织和内脏脂肪组织的成脂能力，结果表明皮下脂肪组织的成脂能力高于内脏脂肪组织，且这种差异是ECM微环境不同造成的。
 

瘤胃是反刍动物的重要消化器官，瘤胃微生物群以短链脂肪酸的形式为反刍动物提供70％发酵所需的能量。Xu等以绵羊瘤胃上皮细胞建立的瘤胃上皮类器官不但能够表达瘤胃细胞的特异性基因，而且可以摄取脂肪酸产生2D培养物，因此利用这种体外系统可以代替实验动物的使用。综上，3D细胞培养技术在研究细胞串扰、组织发育、疾病发生、药物开发、药效评估、再生医学以及减少实验动物的使用等方面极具发展潜力。
 

出自《3D细胞培养技术及其在毛囊发育研究中的应用》作者:孔辰,田云,高红瑞，