類器官（organoid）是由干細(xì)胞衍生出來的類似器官的組織掠剑，被認(rèn)為是構(gòu)建人工器官或開發(fā)新藥的下一代技術(shù)寂屏。它能夠在體外模擬體內(nèi)器官的三維結(jié)構(gòu)和功能织咧，已被廣泛應(yīng)用于功能組織誘導(dǎo)剃执、疾病模型建立哄啄、藥物篩選等方面的研究雅任，成為過去十年再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最重要的突破之一。
但是目前的類器官制備技術(shù)存在明顯缺陷：盡管模擬了體內(nèi)穩(wěn)態(tài)環(huán)境下干細(xì)胞及其分化細(xì)胞的相互作用咨跌，但無法呈現(xiàn)器官組織損傷再生狀態(tài)下的變化沪么。在體內(nèi)損傷誘導(dǎo)的再生過程中，會出現(xiàn)損傷態(tài)干細(xì)胞來主導(dǎo)組織損傷修復(fù)的過程虑润。如何在體外建立能夠捕獲損傷態(tài)干細(xì)胞的類器官培養(yǎng)方法成玫，是類器官研究及應(yīng)用面臨的重要挑戰(zhàn)加酵。
近日拳喻，北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院鄧宏魁教授課題組和李程課題組發(fā)表了一項新研究，他們在體外構(gòu)建了具有損傷再生特征的新型小腸類器官猪腕，開發(fā)了一組表觀遺傳調(diào)控的化學(xué)小分子冗澈，能夠在小鼠體內(nèi)促進腸道上皮組織的損傷修復(fù)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《Cell Research》雜志上陋葡。
在這項研究中亚亲，研究人員基于這一新型類器官模型，進行功能篩選腐缤，建立了一個新的培養(yǎng)條件8C捌归，誘導(dǎo)小腸類器官表達(dá)損傷再生相關(guān)基因，并且生長出更加復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)岭粤，簡稱Hyper類器官惜索。與傳統(tǒng)類器官相比，Hyper類器官的擴增能力得到了極大增強：連續(xù)培養(yǎng)5代之后剃浇，小腸干細(xì)胞數(shù)量相比傳統(tǒng)類器官提升了約10000倍巾兆。Hyper類器官能夠長期傳代擴增并保持基因組的穩(wěn)定性猎物。
研究人員還通過單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)對Hyper類器官中的細(xì)胞群體進行解析，發(fā)現(xiàn)Hyper類器官中顯著富集了腸道干細(xì)胞群和修復(fù)型干細(xì)胞群角塑，證實了Hyper類器官中的細(xì)胞具有腸道干細(xì)胞的功能蔫磨。進一步分析發(fā)現(xiàn)8C培養(yǎng)條件中的兩個表觀遺傳調(diào)控小分子VPA和EPZ6438，通過激活YAP通路下游基因圃伶，對類器官獲得再生特征發(fā)揮了關(guān)鍵的調(diào)控作用堤如。此外，還研究了表觀遺傳調(diào)控小分子VPA和EPZ6438的聯(lián)合處理對體內(nèi)腸道組織損傷修復(fù)的作用留攒。
該研究在體外建立了新型類器官模型煤惩，解決了類器官技術(shù)在體外無法模擬損傷再生條件下器官和組織變化的難題。該模型能夠捕獲并維持器官再生中的損傷態(tài)干細(xì)胞亞群炼邀，同時具備在體外高效擴增和長期維持的能力魄揉，為利用類器官技術(shù)研究器官再生、建立疾病損傷模型和藥物篩選提供了新的途徑拭宁。
該研究在體外建立了新型類器官模型洛退，解決了類器官技術(shù)在體外無法模擬損傷再生條件下器官和組織變化的難題。同時也揭示了基于化學(xué)小分子的表觀遺傳調(diào)控在器官再生中的重要作用杰标，為利用類器官技術(shù)研究器官再生兵怯、建立疾病損傷模型和藥物篩選提供了新的途徑。
資訊出處：
[1]?[endif]Molong Qu, Liang Xiong,et al. Establishment of intestinal organoid cultures modeling injury-associated epithelial regeneration[J].Cell Research,2021,(1).
[2]?[endif]研究構(gòu)建了具有再生能力的新型類器官[N].生物谷,2021-01-11.
