无机纳米材料调控类器官发育的分子机制研究2025-04-28 08:40:26
在上述分析中，我们阐述了类器官的构建方法以及无机活性材料的生物学功能，强调了类器官构建中干细胞行为调控的作用以及培养体系中生长因子和基质材料的重要性。之后，重点介绍了无机活性材料对细胞行为、细胞之间相互作用的影响，证实无机活性材料在类器官研究中的应用潜力。在本部分中，我们对无机活性材料在类器官研究中的应用进行探讨，包括无机活性材料促进类器官发育以及类器官用于无机活性材料相关的研究的工作，并对无机活性材料在类器官研究中更广泛的应用进行展望。干细胞的行为调控与类器官的发育紧密相关。无机活性材料在干细胞行为调节方面的特性使其在促进类器官发育方面极具应用潜力。已有多项研究证实无机活性材料在促进类器官发育方面具有良好的效果。例如，将Ti3C2TxMXene掺入Matrigel中，研究了Ti3C2TxMXene对耳蜗类器官发育和成熟的影响。研究发现MXene-Matrigel维持了耳蜗类器官的自我更新能力，并通过激活mTOR信号传导显著促进了毛细胞的分化和成熟。构建的共培养体系显示，耳蜗类器官能够和螺旋神经节神经元之间的神经建立突触连接。该研究证实了无机纳米材料可以通过激活相关信号通路促进类器官发育，包括关键细胞分化和功能等。
无机活性材料释放的离子对类器官发育关键信号通路也具有积极的作用。我们团队研究了CS纳米线释放的生物活性离子对肠道类器官发育的作用。结果显示CS纳米线释放的生物活性离子能够有效促进肠道类器官的增殖和分化，主要作用机制为生物活性离子对类器官发育关键信号通路Wnt/βcatenin传导的激活。另一方面，无机活性离子对细胞能量代谢的调控也有利于类器官发育。
出自《无机活性材料在类器官研究领域的应用》作者:马文平，韩雅卉，吴成铁.
