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科学家们强调了类器官在胃肠病学和肝病学中的进展和应用

2019-06-05 09:03:06 • 来源：

干细胞研究中最令人兴奋的进步之一是器官系统的发展，这是类似器官的三维结构，模仿其体内相应的器官。在Elsevier出版的这篇关于消化和肝病的重要综述中，科学家们重点介绍了胃肠病学和肝病学中类器官或“菜中器官”的一些既定和令人兴奋的新用途，展望了这个令人兴奋的领域的未来。

科学家们强调了类器官在胃肠病学和肝病学中的进展和应用

干细胞生物学的最新进展使得能够长期培养源自组织驻留或多能干细胞的器官型肠或肝组织。这些称为类器官的3D结构代表了相对于传统体外细胞培养模型的结构和功能复杂性的实质性进步，所述传统体外细胞培养模型通常是非生理学和转化的。类器官可以概括相应组织的体内结构，功能和遗传特征。因此，越来越关注使用这种培养细胞作为组织工程，再生医学和个性化医疗的来源。

有机体技术可用于揭示基本生物学的新见解，如干细胞生物学，器官发生，细胞分化，细胞 - 细胞相互作用和生理功能，但对再生医学的未来也很重要。它们还可用于研究各种人类疾病的病理生理学，如癌症，感染(宿主 - 微生物相互作用)，炎症和遗传性疾病，如囊性纤维化。“

主要作者Markus F. Neurath博士，德国埃尔兰根 - 纽伦堡Friedrich-Alexander-Universität大学医院医学系

由于类器官作为模拟上皮细胞生物学，上皮细胞更新，屏障动力学，免疫上皮通讯和宿主 - 微生物相互作用的新工具，因此选择了2017年的方法，不仅用于医学方法，还用于基础科学。

作者强调了过去十年中与胃肠病学和肝病学相关的一些最重要的进展，这些进展有可能改善患者的治疗效果：

肝胆管类器官于2007年首次引入，以证明双能成肝细胞能够承担胆道谱系。它们基于自发分化并且导致具有有限功能和成熟的类器官，这为本发明的肝胆类器官提供了原理验证。

肠类器官首次描述于2009年，可用于研究多种人类疾病的病理生理学，包括胃肠炎症，如炎性肠病(IBD)和乳糜泻，感染如螺杆菌和沙门氏菌，恶性肿瘤和遗传性疾病。源自患者的类器官能够进行药物筛选和个性化治疗肠道疾病的方法。

使用上皮类器官的研究增加了对克罗恩病的病理生理学的理解，克罗恩病是一种仍未完全了解的疾病。2011年，科学家们证明了caspase-8缺陷的肠类器官对促炎性细胞死亡(坏死性凋亡)的敏感性增加，另外还有Paneth细胞稳态改变。研究人员将caspase-8缺陷型器官培养物中获得的结果与原发人体组织的数据进行了比较，发现了显着的重叠。这些数据表明，类器官特别适用于理解潘氏细胞的生理学，这是重要的，因为潘氏细胞功能障碍是克罗恩病中回肠炎症的标志。

从健康的小鼠和人类肠组织中生长类器官的能力为源自患者肿瘤材料的类器官铺平了道路。这些肿瘤类器官在表型上和遗传上类似于它们来源的肿瘤上皮，因此代表了潜在地实现患者特异性抗癌药物测试的有希望的工具。

真正的肝细胞的体外生产可以为疾病建模和肝脏疾病的高通量药物筛选提供独特的平台。最近的研究已经导致人和小鼠中胎儿或成人全肝的原代肝细胞的成功繁殖。得到的肝细胞类器官表达标志物并在与初级组织相当的水平起作用，为诸如药物筛选的翻译应用提供了有希望的平台。肝胆管类器官已被用于模拟几种单基因肝病，包括囊性纤维化，多囊肝病，Alagille综合征，Wilson病和α1-抗胰蛋白酶缺乏症。

缺乏适合移植的健康组织限制了肝脏疾病的治疗。展望未来，类器官代表了功能成熟，易于扩展的细胞的来源，可以解决这个问题。动物模型中的实验已经为肝胆管活性物质移植的可行性和功效提供了第一个原理验证。

“尽管胃肠道和肝胆管类器官仅在过去十年中得到了发展，但它们已经被证明是药物筛选，疾病模型和再生医学的宝贵工具，”Neurath教授及其合作者总结道。“挑战仍然存在;然而，生物工程，片上器官技术，单细胞分析和合成基质开发的最新进展为解决当前的局限性和在机械研究和临床方面进一步推进该领域提供了巨大的希望。翻译。

”

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