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类器官在子宫颈癌治疗中的研究进展
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作者 李晓峰 刘菲 杨兴升 《现代妇产科进展》 2024年第4期311-313,316,共4页
子宫颈癌是常见的女性生殖系统恶性肿瘤。研究发现,针对宫颈癌的肿瘤细胞系培养和肿瘤异种移植建模技术具有一定的局限性。子宫颈癌类器官是由患者来源肿瘤细胞培养形成的临床前研究模型,更准确有效地保留了肿瘤异质性,同时也具备兼顾... 子宫颈癌是常见的女性生殖系统恶性肿瘤。研究发现,针对宫颈癌的肿瘤细胞系培养和肿瘤异种移植建模技术具有一定的局限性。子宫颈癌类器官是由患者来源肿瘤细胞培养形成的临床前研究模型,更准确有效地保留了肿瘤异质性,同时也具备兼顾肿瘤细胞与胞外基质间相互作用的潜力。本文将近年来宫颈癌类器官模型在发病机制、药物筛选及精准医疗方面的研究进行综述,进而分析类器官技术在妇科肿瘤研究的发展前景及挑战,以期为宫颈癌个体化治疗探索新的可能性。 展开更多
关键词 类器官 子宫颈癌 精准医疗 药物筛选实验 临床前模型
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微乳头型肺腺癌类器官的构建及其靶向药物的筛选
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作者 姜忠敏 张春艳 +5 位作者 刘敏 郑洁 李艳霞 仁青措 孟纬 刘晓智 《天津医药》 CAS 2024年第1期22-27,共6页
目的建立微乳头型肺腺癌类器官的培养方法,并开展靶向药物的筛选。方法自确诊为微乳头型肺腺癌患者手术组织样本中提取和培养原代肺癌类器官,动态观察和记录肺癌类器官生长情况;苏木精-伊红(HE)染色法及免疫组化染色法比较肺癌类器官与... 目的建立微乳头型肺腺癌类器官的培养方法,并开展靶向药物的筛选。方法自确诊为微乳头型肺腺癌患者手术组织样本中提取和培养原代肺癌类器官,动态观察和记录肺癌类器官生长情况;苏木精-伊红(HE)染色法及免疫组化染色法比较肺癌类器官与亲本组织间肿瘤细胞形态及蛋白表达特征;实时荧光定量聚核酶链反应检测肺癌亲本组织和类器官中基因突变情况;基于基因检测结果挑选靶向药物并验证其体外抑瘤效果。结果成功从微乳头型肺腺癌组织中培养出类球形肿瘤类器官,可传代至少3代。HE染色结果可见类器官中肿瘤细胞形态与亲本组织细胞基本一致;免疫组化染色结果显示肺癌类器官与亲本组织中各基因的蛋白表达水平大致相同;基因突变分析结果显示,肺癌亲本组织和类器官的突变基因结果一致,均体现为原癌基因酪氨酸蛋白激酶受体Ret(RET)融合突变。基于肺癌类器官的靶向药物筛选结果显示,凡德他尼的体外抑瘤效果最佳。结论基于微乳头型肺腺癌类器官的药筛实验可在短时间内筛选出高效靶向药物,可使微乳头型肺腺癌患者从中获益。 展开更多
关键词 肺腺癌 类器官 药物筛选试验 抗肿瘤 靶向制剂 凡德他尼
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一种对激素具有反应性的大鼠阴道类器官模型建立及鉴定
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作者 张莉 范琳媛 +5 位作者 张心 李婷 张展 宗晓楠 白会会 刘朝晖 《现代妇产科进展》 2024年第5期362-368,共7页
目的:构建一种生理相关的、对激素具有反应性的大鼠阴道类器官模型。方法:取大鼠阴道组织,通过酶解、消化等方法分离获得原代大鼠阴道上皮细胞,包埋于基质胶中并使用改良类器官培养基进行3D培养。HE染色观察类器官形态特征,免疫荧光对... 目的:构建一种生理相关的、对激素具有反应性的大鼠阴道类器官模型。方法:取大鼠阴道组织,通过酶解、消化等方法分离获得原代大鼠阴道上皮细胞,包埋于基质胶中并使用改良类器官培养基进行3D培养。HE染色观察类器官形态特征,免疫荧光对阴道上皮特异性角蛋白和增殖相关蛋白等进一步进行表征。雌、孕激素处理验证阴道类器官对激素的反应性。结果:大鼠阴道类器官呈直径约100μm的实心球状。HE染色显示其由多层上皮细胞构成,免疫荧光染色显示其表达的Krt5/8、Krt15、Ki67、TP63等阴道上皮标志物,与原始阴道上皮组织一致。大鼠阴道类器官对雌激素和孕激素产生应答反应,雌激素处理后,阴道上皮终末分化标志物Krt6b、Krt13和增殖标志物Ki67等基因表达水平升高。结论:使用基质胶包埋,类器官培养基浸润培养的方法,成功构建一种对激素具有反应性的大鼠阴道类器官模型。 展开更多
关键词 大鼠 阴道 类器官 模型建立及鉴定 激素
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类器官芯片在临床医学中的应用进展
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作者 王欣晨 陈友国 《中国医学工程》 2024年第1期51-58,共8页
类器官芯片是利用先进的微流控技术模拟体内循环系统的状态下培养活细胞的技术,更好地重现人体内生理及病理过程,为生长发育、疾病状态和药物筛选等提供可靠及重复性高的临床前模型。它可以有效解决传统的2D细胞、动物和类器官模型无法... 类器官芯片是利用先进的微流控技术模拟体内循环系统的状态下培养活细胞的技术,更好地重现人体内生理及病理过程,为生长发育、疾病状态和药物筛选等提供可靠及重复性高的临床前模型。它可以有效解决传统的2D细胞、动物和类器官模型无法良好复现人体内生理及病理过程,预测药物等治疗能力较差的问题。类器官芯片中的活细胞可以来源于人多能干细胞,健康或患者成体干细胞等。本文重点探讨类器官及类器官芯片发展过程,制造类器官芯片材料的分类及现有新型技术,类器官芯片细胞培养中所遇到的问题及类器官芯片目前在临床医学上的应用。类器官芯片作为一种新兴的融合技术具有无限应用前景,但其也面临着诸多的挑战,如技术和材料上的问题。 展开更多
关键词 类器官芯片 类器官 微流控 临床前模型 药物筛选
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脑类器官技术及在脑卒中治疗中的应用进展
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作者 孙可心 肖雨倩 +4 位作者 万俊 陈淑颖 陈丽敏 王岩 白艳杰 《天津医药》 CAS 2024年第1期38-43,共6页
脑类器官是一种由胚胎干细胞(ESCs)或诱导多能干细胞(iPSCs)诱导产生的三维神经培养物,能够模拟人脑的结构和功能。随着脑类器官培养技术的不断优化,并与器官移植、基因编辑和类器官芯片等新兴技术相结合,产生了功能性血管结构和神经回... 脑类器官是一种由胚胎干细胞(ESCs)或诱导多能干细胞(iPSCs)诱导产生的三维神经培养物,能够模拟人脑的结构和功能。随着脑类器官培养技术的不断优化,并与器官移植、基因编辑和类器官芯片等新兴技术相结合,产生了功能性血管结构和神经回路等复杂脑组织结构,为研究人类大脑发育和疾病提供了新方法、新思路。就脑类器官技术的最新进展进行综述,阐述了其在神经系统疾病中的应用,以及在脑卒中建模和移植治疗中的进展。 展开更多
关键词 类器官 移植 芯片分析技术 卒中 类器官
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气道类器官显微注射及极性反转模型的构建
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作者 宋立成 张宇涵 +1 位作者 余忠阔 解立新 《天津医药》 CAS 2024年第1期4-10,共7页
目的探索通过显微注射及极性反转的方式建立高效模拟呼吸道病毒感染的新方法。方法获取8周龄雄性C57BL/6小鼠肺组织,提取呼吸道上皮细胞,建立类器官transwell培养模型。通过改进传统显微注射平台,将绿色荧光蛋白(GFP)标记的流感病毒PR8(... 目的探索通过显微注射及极性反转的方式建立高效模拟呼吸道病毒感染的新方法。方法获取8周龄雄性C57BL/6小鼠肺组织,提取呼吸道上皮细胞,建立类器官transwell培养模型。通过改进传统显微注射平台,将绿色荧光蛋白(GFP)标记的流感病毒PR8(GFP-PR8)定量注射入类器官内,观察类器官形态变化及紧密连接蛋白、微管蛋白的免疫荧光染色特点。通过悬浮培养的方法诱导极性内向反转为极性外向(AO),通过HE染色鉴定极性反转的形态学特点。对普通类器官及反转后类器官进行PR8攻毒,观察感染效率及不同浓度的病毒感染下主要通路基因的表达差异。结果普通类器官经显微注射后体积会明显增大。注射PR8后,类器官顶端区域被感染的效率明显增高且会出现明显的损伤,表现为紧密连接蛋白及微管蛋白的蛋白表达显著下调。将类器官悬浮培养后,纤毛细胞极性随时间逐渐反转向外,于第6天起反转比例趋于稳定。反转后的类器官被病毒感染的效率显著提高,细胞损伤显著。0.01感染复数(MOI)的PR8攻毒后,AO类器官出现明显的炎症通路及分化相关基因的改变;在更高浓度PR8感染后则出现与之前相反的变化趋势。结论极性反转和显微注射可以显著提高流感病毒对类器官的感染效率,这有助于类器官在呼吸道感染领域的广泛应用。 展开更多
关键词 类器官 微量注射 呼吸病毒感染 极性外向 气道类器官
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肝脏类器官研究的文献计量学分析 被引量:1
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作者 徐灿丽 何文星 +6 位作者 汪磊 吴芳婷 王佳慧 段雪琳 赵铁建 赵斌 郑洋 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2024年第7期1099-1104,共6页
背景:近些年,肝脏类器官的发展使其成为国际肝病研究领域的热点,但目前仍未有文献对其进行文献计量学分析。目的:基于文献计量学与可视化分析探索近20年肝脏类器官的热点趋势。方法:从Web of Science(科学网,WOS)核心合集中检索2002-01-... 背景:近些年,肝脏类器官的发展使其成为国际肝病研究领域的热点,但目前仍未有文献对其进行文献计量学分析。目的:基于文献计量学与可视化分析探索近20年肝脏类器官的热点趋势。方法:从Web of Science(科学网,WOS)核心合集中检索2002-01-01/2022-11-12肝脏类器官的相关文献,运行Origin、Office和CiteSpace软件进行文献计量与可视化分析,通过生成图表的方式来统计分析文献的年发文量、国家、机构、作者、期刊和关键词等内容。结果与结论:肝脏类器官研究领域近20年的发文量、被引频次、加入研究的机构和人员总体呈现上升趋势,说明该领域发展迅速关注度也逐渐升高。在该领域中,美国的发文量最多、影响力最强,虽然投入大量的时间与精力,但是在众多研究机构中美国单个研究机构的发文量并非最高;中国发文量仅次于美国,中国科学院和复旦大学是国内发文量最多的机构。荷兰乌得勒支大学是发文量最多的机构,发文量最高的作者是Clevers H,共引频次最高的文章是“Long-term culture of genome-stable bipotent stem cells from adult human liver”,分子学、生物学、免疫学是肝脏类器官研究的主流学科,出现次数最高的关键词包括stem cell(干细胞)、in vitro(体外)和culture(培养),肝脏类器官领域的研究热点主要集中在体外干细胞三维培养、分化及基因表达。 展开更多
关键词 类器官 文献计量学 前沿 热点 可视化 体外 干细胞 CITESPACE
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猪流行性腹泻病毒PEDV SD株的分离及体外3D肠道类器官感染模型建立
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作者 蔡鸿明 张敏 +9 位作者 吕丽蕾 姜一峰 高飞 虞凌雪 童武 李丽薇 李国新 周艳君 刘长龙 童光志 《中国动物传染病学报》 CAS 北大核心 2024年第1期1-8,共8页
猪流行性腹泻病毒(PEDV)是一种主要感染仔猪小肠的肠道冠状病毒。本研究旨在建立一种用于PEDV体外研究的仔猪小肠类器官模型。首先从PEDV发病猪场的临床仔猪腹泻样品中分离PEDV并进行全基因组测序,结果显示成功分离1株PEDV,命名为PEDV S... 猪流行性腹泻病毒(PEDV)是一种主要感染仔猪小肠的肠道冠状病毒。本研究旨在建立一种用于PEDV体外研究的仔猪小肠类器官模型。首先从PEDV发病猪场的临床仔猪腹泻样品中分离PEDV并进行全基因组测序,结果显示成功分离1株PEDV,命名为PEDV SD株。另外采用肠道类器官的培养技术,从10日龄健康仔猪小肠中分离小肠隐窝组织,经过体外培养7 d左右分化成具有肠道隐窝结构的猪小肠类器官,并能进行连续传代。然后将分离的PEDV SD株感染传代培养的猪小肠道类器官,通过间接免疫荧光试验显示PEDV可以很好地感染猪小肠道类器官,表明成功建立了PEDV感染肠道类器官的模型。猪小肠类器官感染模型可以在体外很好地重现PEDV感染肠道细胞的复杂结构的过程,为深入研究PEDV的致病机制提供一种新的可再生的体外研究模型。 展开更多
关键词 猪流行性腹泻病毒 肠道类器官 感染模型
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流感病毒感染人扁桃体类器官的免疫效应
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作者 李思琪 徐赟 +3 位作者 李红 费蕾 黄小勇 陈永文 《陆军军医大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期978-987,共10页
目的 建立人扁桃体免疫类器官模型并探讨流感病毒感染后产生的免疫学效应。方法 经扁桃体腺样体肥大手术摘除后的人扁桃体组织在经过单个核细胞梯度离心后,利用2.5D-Transwell进行体外培养并添加IL-2及Baff等成细胞因子促扁桃体类器官(t... 目的 建立人扁桃体免疫类器官模型并探讨流感病毒感染后产生的免疫学效应。方法 经扁桃体腺样体肥大手术摘除后的人扁桃体组织在经过单个核细胞梯度离心后,利用2.5D-Transwell进行体外培养并添加IL-2及Baff等成细胞因子促扁桃体类器官(tonsil organoids, TO)的形成。通过单细胞转录组测序(single cell RNA sequencing, scRNA-seq)技术,分析流感病毒细胞受体在类器官各细胞亚群的分布;体外感染流感病毒,使用免疫荧光法(IF)和流式细胞术(FCM)检测扁桃体类器官感染病毒后的免疫学效应。结果 于体外成功诱导扁桃体类器官;scRNA-seq分析结果显示流感病毒细胞受体广泛表达于所有的细胞类型中。流感病毒感染48 h后,刺激扁桃体类器官产生大量可分泌特异性IgG抗体的浆细胞和记忆性B细胞。病毒直接感染还促进CD8^(+)T细胞分泌细胞因子TNF-α与IL-2及CD4^(+)T细胞分泌细胞因子TNF-α、IFN-γ和IL-2。结论 人扁桃体类器官在体外可以被成功诱导且在培养第6天左右达到成熟;流感病毒受体广泛分布于人扁桃体类器官的各细胞亚型;流感病毒可通过受体直接感染T细胞,刺激T细胞活化并分泌细胞因子;同时流感病毒直接感染也可促B细胞分化为浆细胞分泌IgG抗体,并在后期诱导记忆性B细胞的形成。 展开更多
关键词 扁桃体类器官 流感病毒 免疫记忆 炎症因子 浆细胞
原文传递
从化妆品监管科学角度探讨类器官及器官芯片的发展现状、趋势与启示
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作者 林铌 张凤兰 +2 位作者 余振喜 王钢力 路勇 《药学研究》 CAS 2024年第4期352-358,共7页
类器官和器官芯片等新型体外替代模型是近年国际前沿技术和研究热点,并被逐渐应用于药品、化妆品领域的研发和监管中,使该类技术备受关注。本文首先简要阐释了类器官和器官芯片的基本概念、发展历程及技术特点,然后列举了该类技术在化... 类器官和器官芯片等新型体外替代模型是近年国际前沿技术和研究热点,并被逐渐应用于药品、化妆品领域的研发和监管中,使该类技术备受关注。本文首先简要阐释了类器官和器官芯片的基本概念、发展历程及技术特点,然后列举了该类技术在化妆品原料安全性、功效性测试中的应用场景。最后,结合国内外化妆品技术法规,对类器官和器官芯片在提升我国化妆品原料研发效能、支持监管决策方面的未来趋势进行了展望,并从监管科学角度提出了应用该类新技术时的监管建议,以期为符合我国国情的化妆品监管提供技术储备,促进创新性科学研究成果转化为实用性监管科学工具。 展开更多
关键词 类器官 器官芯片 化妆品 原料 安全性 功效性 监管科学
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小鼠小肠类器官炎症模型的构建
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作者 陈浩 李蕊 +5 位作者 易菲 周丽 陈嘉琪 朱璠 管城艳 吴娜 《天津医药》 CAS 2024年第1期16-21,共6页
目的建立体外小肠类器官培养体系,探讨脂多糖(LPS)对小肠类器官生长和炎性因子分泌的影响。方法体外无菌分离并收集C57BL/6小鼠小肠隐窝细胞团,使用类器官基质胶进行包埋,并在完全培养基的支撑下,培养形成具有小肠上皮样结构的立体多叶... 目的建立体外小肠类器官培养体系,探讨脂多糖(LPS)对小肠类器官生长和炎性因子分泌的影响。方法体外无菌分离并收集C57BL/6小鼠小肠隐窝细胞团,使用类器官基质胶进行包埋,并在完全培养基的支撑下,培养形成具有小肠上皮样结构的立体多叶结构的小肠类器官。小肠类器官培养5~7 d或类器官中央区域变黑时传代,传代后3 d将小肠类器官随机分为不同质量浓度LPS组(0、150、175、200、225、250、275、300 mg/L)。在LPS诱导24 h和48 h后观察小肠类器官生长和形态特征变化;用CCK-8法检测不同时间和质量浓度LPS对小肠类器官诱导炎症后增殖活力的影响;采用酶联免疫吸附试验检测4种不同质量浓度LPS(0、175、200、225 mg/L)在不同时间对类器官培养上清液中粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、白细胞介素(IL)-1α、IL-6、IL-10水平的影响。结果初步构建了小鼠小肠类器官培养体系。不同时间和质量浓度LPS作用小肠类器官诱导炎症后,通过形态学观察到小肠类器官会有不同程度的膨胀和内腔凋亡现象的发生,受损的肠上皮中隐窝或肠干细胞的增殖分化和出芽数量也受到不同程度的抑制。小肠类器官在175~225 mg/L的LPS诱导24 h和48 h后,其增殖活力呈现不同程度的降低(P<0.05),但细胞活力仍大于50%。200 mg/L和225 mg/L的LPS诱导24 h和48 h后,IL-1α、IL-6和GM-CSF水平部分升高(P<0.05);200 mg/L的LPS诱导24 h和48 h后,IL-10水平降低(P<0.05)。结论本研究初步构建了不同质量浓度和时间的LPS诱导小肠类器官体外肠道炎症损伤模型,为今后肠道疾病的机制研究和有效药物的筛选提供了更为可靠的研究平台。 展开更多
关键词 小肠 类器官 脂多糖 生物因子 隐窝
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气道类器官研究哮喘中Lkb1调控上皮再生的机制
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作者 徐桂颖 李玉 +2 位作者 李雪 刘怡萌 陈怀永 《天津医药》 CAS 2024年第1期11-15,共5页
目的 通过气道类器官培养研究哮喘中肝激酶B1(Lkb1)调控上皮再生的机制。方法 取Lkb1~(f/f)(对照组,10只)和Scgb1a1~(CreER);Lkb1~(f/f)小鼠(Lkb1敲除组,9只),采用雾化吸入鸡卵清蛋白(OVA)的方法建立过敏性哮喘模型,收集支气管肺泡灌洗... 目的 通过气道类器官培养研究哮喘中肝激酶B1(Lkb1)调控上皮再生的机制。方法 取Lkb1~(f/f)(对照组,10只)和Scgb1a1~(CreER);Lkb1~(f/f)小鼠(Lkb1敲除组,9只),采用雾化吸入鸡卵清蛋白(OVA)的方法建立过敏性哮喘模型,收集支气管肺泡灌洗液(BALF)和肺组织,统计BALF中炎性细胞数量,肺组织切片免疫荧光染色比较钙激活氯离子通道蛋白3(CLCA3)阳性细胞数量。通过流式细胞术分选出Club细胞进行类器官培养,统计类器官的平均直径和类器官形成率,回收细胞通过实时荧光定量PCR(RT-PCR)技术检测高脚杯细胞标志物CLCA3、纤毛细胞标志物叉头框蛋白J1(FOXJ1)和Club细胞中腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)的表达水平。结果 与对照组相比,Lkb1敲除组BALF中巨噬细胞、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞和淋巴细胞数量变化差异无统计学意义;Lkb1敲除后CLCA3阳性细胞数量减少;类器官培养结果显示敲除Lkb1后Club细胞来源的类器官平均直径减小,类器官形成率降低,纤毛细胞分化标志物FOXJ1 m RNA表达水平降低,缺失Lkb1后Club细胞表达AMPKα水平降低,且Club细胞增殖受到抑制,激活Lkb1的下游信号通路AMPK可以减弱Lkb1缺失对Club细胞再生功能的影响。结论 Lkb1通过AMPK通路促进气道祖细胞增殖。 展开更多
关键词 肝激酶B1 气道祖细胞 腺苷酸活化蛋白激酶 类器官培养 哮喘 细胞增殖
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仿生类器官芯片——多学科交叉研究肺纤维化疾病
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作者 孙伟 赵芸慕兰 +2 位作者 侯文钰 王平 徐作军 《实用医院临床杂志》 2024年第2期8-12,共5页
肺纤维化是肺间质单元内肺泡上皮细胞、肺间质固有成纤维细胞、巨噬细胞、炎性细胞、血管内皮细胞与周细胞等多种纤维化行为共同驱动了肺纤维化进展。受限于目前传统的研究技术,体外试验与动物模型均不能对肺脏各型细胞的生物学行为进... 肺纤维化是肺间质单元内肺泡上皮细胞、肺间质固有成纤维细胞、巨噬细胞、炎性细胞、血管内皮细胞与周细胞等多种纤维化行为共同驱动了肺纤维化进展。受限于目前传统的研究技术,体外试验与动物模型均不能对肺脏各型细胞的生物学行为进行实时观察与监测;传统的体外细胞培养模式多与人体肺间质单元的微环境相差甚远,也无法满足研究需求。仿生类器官芯片技术的迅速发展使体外模拟“肺间质”及充分研究“肺纤维化”成为可能。所以本文重点综述类器官芯片的发展及在肺脏模型中的变革与应用,为充分研究肺纤维化疾病提供全新技术平台与检测思路。 展开更多
关键词 间质性肺疾病 肺纤维化 仿生类器官芯片 肺泡上皮细胞 成纤维细胞
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类器官模型在肝细胞癌中的研究进展
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作者 程兆瑞 骆圣华 +5 位作者 伍德强 彭考明 舒源森 陈茄威 周磊 王彤 《南昌大学学报(医学版)》 2024年第1期88-92,共5页
类器官作为一种维持自身组织结构和功能的体外3D模型,很大程度上克服了传统肿瘤模型(包括2D细胞培养和体内小鼠培养)的局限性,近年来已成为研究肿瘤领域的有力工具。肝细胞癌(HCC)类器官从人和鼠来源的组织样品中产生,保留了亲本肿瘤组... 类器官作为一种维持自身组织结构和功能的体外3D模型,很大程度上克服了传统肿瘤模型(包括2D细胞培养和体内小鼠培养)的局限性,近年来已成为研究肿瘤领域的有力工具。肝细胞癌(HCC)类器官从人和鼠来源的组织样品中产生,保留了亲本肿瘤组织的关键特征,包括组织学结构、基因组景观、表达谱和肿瘤内异质性。目前类器官在乙型肝炎病毒(HBV)及其他因素诱导的肝癌机制探索、药物筛选、个体化医疗中的应用正在被广泛研究。文章就类器官的起源、特性及其在肝癌中的应用展开综述。 展开更多
关键词 类器官 肝细胞癌 临床前研究模型 HBV感染
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肠道类器官在肠疾病机制研究中的运用
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作者 强龙征 毛海光 +2 位作者 王梦婷 齐莉莉 王进波 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第2期394-403,共10页
肠道类器官由来自肠道的隐窝或干细胞在培养基质的三维(3D)支撑下构建形成,含有肠道的所有成熟细胞,已经成为研究肠道疾病机制全新且高效的平台。相较于二维(2D)细胞培养,肠道类器官不仅可以更加有效地模拟肠道的生理结构与功能,还可以... 肠道类器官由来自肠道的隐窝或干细胞在培养基质的三维(3D)支撑下构建形成,含有肠道的所有成熟细胞,已经成为研究肠道疾病机制全新且高效的平台。相较于二维(2D)细胞培养,肠道类器官不仅可以更加有效地模拟肠道的生理结构与功能,还可以在不同体外环境下更好地还原肠道的真实生态,因此在不同肠道疾病的发病机制研究中应用更为广泛。本文介绍了肠道类器官培养方式的新进展,综述了近年来肠道类器官在炎症性肠道疾病、结肠直肠癌和乳糜泻发病机制研究中的运用及进展,同时讨论了肠道类器官在药物研发与筛选方面的应用。 展开更多
关键词 肠道类器官 肠道疾病 病理机制 药物研发
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人工智能在类器官研究中的应用进展与挑战
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作者 吴洪基 王海霞 +2 位作者 汪玲 罗小刚 邹冬玲 《中国癌症杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期210-219,共10页
类器官是一种优异的肿瘤和干细胞研究模型,对其生长或药筛等过程的各种类型数据进行分析,有助于提升对类器官本身以及所代表疾病的了解。但人工观察和筛选类器官以及使用传统统计学方法在处理类器官数据时,存在分析准确度与效率低、难... 类器官是一种优异的肿瘤和干细胞研究模型,对其生长或药筛等过程的各种类型数据进行分析,有助于提升对类器官本身以及所代表疾病的了解。但人工观察和筛选类器官以及使用传统统计学方法在处理类器官数据时,存在分析准确度与效率低、难度系数大、人工成本高以及带有一定主观性等问题。而人工智能在很多生物学和医学研究领域已被证明会产生卓越效果。将人工智能引入类器官研究,有助于提升研究的客观性、准确性和速度,从而使类器官能更好地实现疾病建模、药物筛选、个性化医疗等。首先,类器官图像数据的人工智能分析取得了显著进展。结合深度学习的图像分析能够更精准地捕捉类器官的微观结构和变化,提高对类器官形态和生长的自动识别能力,达到较高的准确度,节约研究时间与成本。其次,对于类器官的组学数据,人工智能技术的引入同样取得了重要突破:可提高数据的处理效率以及发现潜在的基因表达模式,为细胞发育和疾病机制的解析提供新的工具。再次,类器官其他类型的数据如电信号和光谱等通过人工智能技术可实现对类器官类型和状态客观的分类,为类器官的全面表征进行了有益的尝试。而在类器官重要应用领域—药物筛选方面,人工智能可为过程监测和结果预测提供强有力的支持。通过高内涵显微镜图像和深度学习模型,研究者们能够实时监测类器官对药物的响应,实现了对药物作用的非侵入性检测,使药物筛选更加精准和高效。然而,尽管人工智能在类器官研究中取得了显著成果,仍然存在一系列挑战。数据获取的难度、样本质量和样本量的不足、模型解释性的问题等制约了其广泛应用。为了克服这些问题,未来的研究需要致力于提高数据的一致性,增强模型解释性,并探索多模态数据融合的方法,以更全面、可靠地应用人工智能于类器官研究中。因此本文认为人工智能技术的引入为类器官研究带来了前所未有的机遇,也取得了明显的研究进展。然而,我们仍然需要跨学科的研究与合作,共同应对挑战,推动人工智能在类器官研究中的更深层次应用。未来,人工智能有望在类器官研究中发挥更大的作用,加速其向临床转化和精准治疗的应用进程。 展开更多
关键词 类器官 人工智能 机器学习 精准医疗
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基于人肾类器官构建顺铂诱导急性肾损伤模型
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作者 马瑞麟 岳亮 +7 位作者 贠志敏 楼张蓉 刘琦 崔宏图 钟鹏飞 高卓 檀英霞 吴成君 《中国药理学与毒理学杂志》 CAS 北大核心 2024年第4期279-285,共7页
目的基于人肾类器官建立顺铂诱导急性肾损伤(AKI)模型。方法①基于人多能干细胞(hiPSC)诱导技术设计并构建含有多种细胞类型的肾类器官,利用HE染色法和免疫荧光技术鉴定组织结构和细胞类型。②基于构建的人肾类器官模型,将顺铂20,50和75... 目的基于人肾类器官建立顺铂诱导急性肾损伤(AKI)模型。方法①基于人多能干细胞(hiPSC)诱导技术设计并构建含有多种细胞类型的肾类器官,利用HE染色法和免疫荧光技术鉴定组织结构和细胞类型。②基于构建的人肾类器官模型,将顺铂20,50和75μmol·L^(-1)分别作用于人肾类器官模型48 h,观察肾类器官形态变化,Live/Dead染色法检测细胞存活率,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测肾损伤因子1(Kim-1)和炎症细胞因子白细胞介素8(IL-8)mRNA表达水平。结果①组织学和免疫荧光实验结果表明,hiPSC诱导分化后可产生成熟的人肾类器官,该类器官具有原始肾小管样结构,并包含近端肾小管、远端肾小管、足细胞、肾间质内皮细胞和肾小管上皮细胞在内的多种细胞类型。②单次给顺铂20,50和75μmol·L^(-1)均造成细胞形态结构的破坏,管状结构大量消失;Live/Dead染色结果表明,顺铂可引起肾类器官细胞凋亡,20μmol·L^(-1)组细胞存活率<50%,75μmol·L^(-1)组存活率接近0。与正常对照组比较,Kim-1和IL-8 mRNA水平在不同浓度顺铂致AKI模型中均显著升高(P<0.01)。结论成功构建人肾类器官模型,验证了使用人肾类器官体外模拟化疗药物致AKI的可行性,Kim-1联合IL-8有望为临床预测药物引发AKI的可能性和不良反应的应对措施提供科学依据和判断标准。 展开更多
关键词 急性肾损伤 类器官 顺铂 药物筛选
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类器官在癌症基础研究和临床转化中的应用
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作者 司吴雪蓉 蒋明 《天津医药》 CAS 2024年第1期28-32,共5页
类器官是成体干细胞或多能干细胞体外三维培养形成具有特定结构的组织类似物,与对应的器官具有高度相似的组织特性和生理功能。肿瘤类器官能够很好地保留癌症患者体内肿瘤的组织学和突变特征,在构建肿瘤类器官样本库、重建肿瘤微环境、... 类器官是成体干细胞或多能干细胞体外三维培养形成具有特定结构的组织类似物,与对应的器官具有高度相似的组织特性和生理功能。肿瘤类器官能够很好地保留癌症患者体内肿瘤的组织学和突变特征,在构建肿瘤类器官样本库、重建肿瘤微环境、研究肿瘤的发生发展机制以及制定个性化治疗方案和药物筛选等方面发挥了重要的作用,但目前仍存在着一些因素限制了肿瘤类器官的进一步发展。综述类器官技术在肿瘤基础研究和临床转化中的应用及面临的挑战,并对未来肿瘤类器官的发展方向予以展望。 展开更多
关键词 类器官 肿瘤微环境 药物筛选试验 抗肿瘤 精准医疗
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高通量自动化类器官芯片研究进展
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作者 孟繁露 韩益明 +1 位作者 修继冬 黄建永 《天津医药》 CAS 2024年第1期1-3,共3页
类器官是利用干细胞的自更新和自组织能力在体外构建的三维多细胞培养物,其复现了对应器官或组织的关键结构和功能特征,为发育生物学、再生医学、疾病建模和药物开发等领域提供了理想的体外模型和研究平台。然而,传统的类器官培养体系... 类器官是利用干细胞的自更新和自组织能力在体外构建的三维多细胞培养物,其复现了对应器官或组织的关键结构和功能特征,为发育生物学、再生医学、疾病建模和药物开发等领域提供了理想的体外模型和研究平台。然而,传统的类器官培养体系依赖于手动操作,培养流程较为繁琐,且培养物个体差异和批次差异较大,成为限制类器官转化和应用的重要原因之一。因此,工程化类器官培养体系通过引入微流控芯片技术来提升类器官培养体系的通量和自动化程度,对于实现类器官大规模、均质化、标准化培养具有重要意义。该文综述了高通量自动化类器官芯片的研究进展,并探讨了类器官培养通量和标准化的主要限制性因素和潜在挑战。 展开更多
关键词 类器官 高通量筛选分析 自动化 实验室 微井阵列 器官芯片
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电离辐射对不同发育阶段肺泡类器官的损伤及机制
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作者 韩蕊 张雯 +4 位作者 王润 赵国平 吴李君 韩伟 陈少鹏 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期97-108,共12页
为了研究电离辐射对不同发育阶段人肺泡的损伤程度及机制,以人源肺泡类器官为模型,通过qRT-PCR、免疫荧光、Western blot、流式细胞术等生物学方法,比较辐射对不同发育阶段人肺类器官的形态、发育潜能、细胞死亡以及细胞类型的影响.结... 为了研究电离辐射对不同发育阶段人肺泡的损伤程度及机制,以人源肺泡类器官为模型,通过qRT-PCR、免疫荧光、Western blot、流式细胞术等生物学方法,比较辐射对不同发育阶段人肺类器官的形态、发育潜能、细胞死亡以及细胞类型的影响.结果表明:(1)定型内胚层阶段的细胞较干细胞更耐辐射,辐射引起其更少的细胞死亡;(2)芽尖祖类器官辐射后形态学发生明显变化,出现细胞向外迁移现象,同时随着辐射剂量增加,其逐渐丧失诱导形成肺泡类器官的能力;(3)肺泡类器官辐射后仍保持着原有形态学特征,但7天后,Ⅰ型肺泡细胞和Ⅱ型肺泡细胞的比例均显著下调,同时恶性转化相关基因也出现显著性变化,说明辐射对肺泡类器官的功能产生较长期的影响.总体而言,电离辐射对肺的发育有显著性影响,该研究为临床放射性肺损伤及修复提供了一定的理论依据. 展开更多
关键词 放射性肺损伤 人源肺泡类器官 干细胞 肺分化 标志基因
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