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细胞通过与细胞外基质的相互作用具备分化能力2024-12-30 08:44:01

肿瘤是全球人类健康的重大挑战,其病例数的不断增加使肿瘤治疗负担不断加剧。据预计,到2025年全球每年新增肿瘤病例将超过2000万。为探索肿瘤的发生、发展机制以及检测肿瘤药物敏感性等,研究者采用了多种模型,如2D细胞系模型、原代肿瘤细胞培养、动物模型、肿瘤异体移植模型等。然而,2D细胞模型因细胞类型单一,无法模拟肿瘤微环境,且与原始肿瘤差异较大。原代肿瘤细胞虽能维持原组织的肿瘤特性,但寿命有限,且无三级结构。

动物模型与人类肿瘤存在天然的种属差异,而患者来源的肿瘤移植模型虽然保持了患者的组织学形态和基因型,但其转化效率低下,费用高,时间长,并且在道德层面存在争议。类器官模型可以很好的弥补上述模型的缺点和不足。类器官是由干细胞或祖细胞衍生的体外三维培养模型,能够精确模拟原始器官的结构和生理功能。在类器官模型中,细胞通过与细胞外基质的相互作用具备分化能力,形成包含多种细胞类型的复杂组织结构。此外,类器官模型不仅可以大量扩增,还支持基因编辑技术,而且价格相对低廉,为功能机制探究提供了强大的研究工具。类器官的高相似性、可扩增性、基因可编辑性以及成本效益,使它在药物筛选、疾病建模和个性化医疗等领域展现出广泛的应用潜力。
 
类器官主要来源于三种细胞类型:成体干细胞、胚胎干细胞和多能诱导干细胞。2009年Sato等通过在LGR5+小鼠干细胞培养体系中添加Wnt、Rspondin、EGF、Noggin等信号分子,并使用富含层黏连蛋白的基质胶以支持3D生长,首次成功培养出小鼠肠类器官。
 
出自《类器官在肿瘤研究中的应用进展》作者:崔巍,雷颖,康克清.