细胞外基质在类器官培养中的关键作用2025-03-24 08:42:26
类器官的发掘最早要追溯到1907年，Wilson进行了体外生物再生的第一次尝试，他的实验证明了分离的海绵细胞可以以自身组织再生整个生物体。三十几年后，几个小组又对此深入研究，从两栖动物原肾和鸡胚胎中分离出来产生不同类型的器官。1964年，Steinberg提出了差异粘附假说，提出细胞的分化和重新编程可以用由差异表面粘附介导的热力学来解释。1981年，诱导性多功能干细胞首次从小鼠胚胎中被分离和获得，干细胞研究领域开始蓬勃发展。但是直到1998年，科学家才第一次能够分离和培养来自人类囊胚的胚胎干细胞。随后，通过对小鼠和人类成纤维细胞进行重编程，iPSCs得以建立，这对干细胞和类器官研究产生了重大影响。1987年，科学家开始通过模拟体内微环境来改善细胞培养条件。Li等人证明，在细胞外基质提取物上生长的乳腺上皮细胞可以形成三维导管和管腔，与二维培养相反，它们似乎能够合成和分泌乳蛋白。同样，肺泡II型上皮细胞能够在ECM基质存在下维持其分化，突出了细胞-基质相互作用在组织维持和分化中的重要性。
当Eiraku等人能够使用3D聚集培养方法从ESCs生成大脑皮层组织时，类器官研究开始从2D转向3D。2009年，Sato等人发现了具有里程碑意义的研究，含有在细胞外基质表达的单个富含亮氨酸的重复体成体肠道干细胞在缺乏间充质生态位的情况下，可以在Matrigel中形成3D肠道类器官，并自组织分化为隐窝绒毛结构。此外，随着构建技术的不断完善，海马体、输卵管乳腺和前列腺等类器官也得到成功构建。
出自《类器官在食品科学研究中的应用进展 》作者:马爱进，白如进，周军君.
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