类器官研究进展 - 2009年荷兰Hubrecht研究所首次使用小鼠肠道成体干细胞培育出肠道类器官,开创类器官研究时代 [1] - 目前类器官普遍缺乏器官特异性和功能性血管网络,尤其肺和肠道等内胚层器官,限制其在疾病建模和治疗应用 [1] - 2025年顾名夏团队和郭敏哲团队合作在Cell发表研究,首次通过人类iPSC成功构建高度血管化的肺和肠道类器官 [1][2] 技术突破 - 研究突破传统类器官缺乏功能性血管和器官特异性间充质的瓶颈,模拟人类胚胎早期多胚层协同发育 [2] - 传统方法需添加十余种因子,新方法培育肺类器官仅需1种抑制剂Noggin,肠道类器官仅需3种激活剂CHIR99021、FGF4和VEGFA [13] - 3D培养球内细胞自发分泌血管生长信号分子,自然形成血管网络,血管具有器官特异性功能:肺血管形成紧密屏障模拟气体交换,肠道血管呈现高渗透性利于营养吸收 [13] 应用价值 - 血管化类器官移植到小鼠体内后与宿主循环系统结合,实现血液灌注,首次使类器官血管具备体内循环能力 [13] - 可用于研究疾病背景下异常细胞间相互作用,如模拟肺泡毛细血管发育不良伴肺静脉错位(ACDMPV)等先天性肺部疾病 [14] - 同步构建的肠类器官重现患者伴发的肠旋转不良,首次实现同一平台模拟多器官互作疾病 [14] 研究亮点 - BMP介导的中胚层-内胚层共分化对器官特异性血管系统至关重要 [15] - 器官特异性血管系统支持内胚层类器官发育和成熟 [15] - 血管化类器官具有人类胎儿肺和肠的特征 [15] - 血管化类器官模型可模拟FOXF1疾病中异常的内皮-上皮细胞间相互作用 [15] 研究团队 - 论文第一作者兼共同通讯作者苗一非博士,现为中国科学院动物研究所人类器官生理病理模拟装置(HOPE)研究员 [2][5] - 苗一非2012年毕业于北京大学医学部,2025年全职加入中科院动物所,研究方向为利用干细胞和类器官模型进行血管及心肺系统疾病机制探索 [5] - 共同第一作者谈诚博士现为北京大学人民医院妇产科主治医师 [2]
Cell重磅:华人团队首次从iPSC构建出高度血管化的肺和肠道类器官,一作已回国加入中科院
生物世界·2025-07-01 12:04