不同類型3D類器官在新冠病毒研究中的應(yīng)用

圖1 不同來源的干細(xì)胞形成的類器官（圖片來源于文獻(xiàn)[1]）

類器官(organoids)是一種利用胚胎干細(xì)胞(embryomic stem cells，ESCs)、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(inducedpluripotent stem cells，iPSCs)或成體干細(xì)胞(adult/tissuestem cells，ASCs)獲得的三維構(gòu)建體。

類器官模型擁有與來源組織器官類似的空間組織并能重現(xiàn)相應(yīng)器官的部分功能，已應(yīng)用于包括肺、腸道、胃、肝臟、腎臟、大腦、視網(wǎng)膜等多種正�；蚰[瘤組織的類器官研究模型中。

產(chǎn)品名稱

 作用及推薦濃度

Y-27632

處理人胚胎干細(xì)胞1h，可抑制干細(xì)胞的凋亡，提高克隆效率，延長細(xì)胞的傳代。推薦工作濃度：10μM。

SB202190(FHPI)

可誘導(dǎo)人胚胎干細(xì)胞向心肌細(xì)胞分化，促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的自我更新，可用于胃腸道、乳腺類器官的培養(yǎng)。推薦工作濃度：10μM。

CHIR-99021

可誘導(dǎo)人胚胎干細(xì)胞向內(nèi)胚層分化，在腎臟和視網(wǎng)膜類器官培養(yǎng)中用到。與其他試劑結(jié)合使用，能刺激體細(xì)胞重編程為干細(xì)胞。推薦工作濃度：3μM

A 83-01

用于肝臟、前列腺以及乳腺類器官的培養(yǎng)，抑制iPSCs的分化，維持體外細(xì)胞的自我更新。推薦工作濃度：2μM，現(xiàn)配現(xiàn)用。

胃膜素(人)

用于胃腸道類器官的研究。腸道及肝臟類器官培養(yǎng)時(shí)，需要添加胃泌素來延長類器官的存活時(shí)間。推薦工作濃度：10nM

煙酰胺

促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞分化成胰島素生成細(xì)胞，抑制sirtuins活性，并用于促進(jìn)類器官的形成和延長類器官的壽命。推薦工作濃度：10mM。

佛司可林

誘導(dǎo)多種類型細(xì)胞的分化并激活PXR和FXR，具有血小板抗凝集和降壓作用，與其他小分子聯(lián)合使用時(shí)，可誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞重編程為iPSCs。肝臟類器官培養(yǎng)的過程中必須添加該物質(zhì)。推薦工作濃度：1-10μM。

前列腺素E2

前列腺素E2(PGE2)與特異的受體結(jié)合后可介導(dǎo)細(xì)胞增殖、分化，在肝臟類器官和前列腺類器官培養(yǎng)時(shí)需要添加。推薦工作濃度：500nM

乙酰半胱氨酸

抗氧化劑谷胱甘肽的前體，具有抗氧化作用，也是ROS抑制劑，抑制神經(jīng)元細(xì)胞凋亡，在大多數(shù)類器官的培養(yǎng)過程中都需要添加該物質(zhì)。推薦工作濃度：1mM。

類器官類型

來源

研究內(nèi)容

參考文獻(xiàn)

肺

iPSCs

病毒感染AT2細(xì)胞，并誘導(dǎo)強(qiáng)烈的趨化因子響應(yīng)，用于高通量抗病毒藥物篩選。

[4]

血管

iPSCs

病毒感染，hrsACE2顯著抑制感染。

[5]

小腸

人小腸組織

病毒感染小腸類器官中的腸上皮細(xì)胞，引起病毒響應(yīng)程序。

[6]

眼

ESCs

病毒感染角膜緣，引起強(qiáng)烈的NF-κB響應(yīng)，Ⅰ/Ⅲ型干擾素下調(diào)。

[7]

結(jié)腸

人結(jié)腸組織

病毒感染并在類器官中復(fù)制。

[8]

腦

iPSCs

病毒感染脈絡(luò)叢上皮，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)失調(diào)、血腦脊液屏障功能受損。

[9]

腎

ESCs

病毒感染，hrsACE2顯著抑制感染。

[10]

肝膽管

iPSCs

分別誘導(dǎo)分化形成肝臟類器官和膽管類器官；病毒感染引起趨化因子響應(yīng)。

[11]