在醫(yī)學(xué)發(fā)展上類器官（organoid）的定義至少有過三種不同的含義：
1. “organoid"曾被人定義為“細(xì)胞器"（Duryee and Doherty，1954）
2. “organoid"也被用于代表具有復(fù)雜組織結(jié)構(gòu)的腫瘤（Nesland et al. , 1985）
3. “organoid"現(xiàn)在被廣泛定義為“類器官"，是指一種具有真實(shí)組織學(xué)規(guī)律排列的多種細(xì)胞的三維組合。
事實(shí)上第一個(gè)類器官的雛形來(lái)自于100年前Wilson的一個(gè)有意無(wú)意的實(shí)驗(yàn)。1907年Wilson通過實(shí)驗(yàn)證明將海綿分散成組織細(xì)胞后并重新隨機(jī)聚集，仍然可以根據(jù)自生攜帶的信息完成多細(xì)胞的構(gòu)建，并重新形成一個(gè)新的海綿組織。“分解再聚集"的方法成為了體外構(gòu)建“類器官"的第一個(gè)指導(dǎo)方法。
顯微鏡下海綿的細(xì)胞自發(fā)聚合分化
（圖片來(lái)源：把科學(xué)帶回家）
第一批哺乳動(dòng)物的類器官產(chǎn)生于60多年前，以“分解再聚集"為指導(dǎo)方法，1952年Moscona等人制備了雞中腎細(xì)胞懸液并嘗試構(gòu)建類器官。他們選用的組織來(lái)源于腎小管上皮細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞，當(dāng)這些細(xì)胞重新聚集和孵育時(shí)，上皮細(xì)胞首先聚集然后形成管狀。這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了雞胚細(xì)胞即使失去了原有的空間關(guān)系，也能在體外根據(jù)自身攜帶的某種信息完成自組裝過程。盡管這種配列方式還比較簡(jiǎn)單，但仍然符合當(dāng)下對(duì)于“類器官"的定義。
隨后又有科學(xué)家研究不同物種之間的同一細(xì)胞能不能結(jié)合在一起？比如有研究人員將不同物種的心肌細(xì)胞混合在一起并同步跳動(dòng)，進(jìn)而又延伸出不同物種之間的不同細(xì)胞組合在一起能不能結(jié)合？通過科學(xué)家的探索發(fā)現(xiàn)組織特異性優(yōu)先于物種特異性，原因可能是細(xì)胞已被確定用于形成特定的組織。
那細(xì)胞自組織行為是由細(xì)胞本身表觀遺傳信息單獨(dú)決定還是需要其他誘導(dǎo)指令？1958年Auerbach和Grobstein又通過制備后腎間質(zhì)細(xì)胞懸液待其重聚后進(jìn)行培養(yǎng)。發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)具有誘導(dǎo)作用的組織接觸后才會(huì)形成管狀結(jié)構(gòu)，由此又衍生出一系列研究探索類器官形成的機(jī)制。
Malcolm Steinberg首先提出粘附假說(shuō)，進(jìn)而延伸出這種粘附機(jī)制是否可以用最基礎(chǔ)的熱力學(xué)解釋，是否是基于自由能低的理論即同型細(xì)胞結(jié)合所降低的自由能最多，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，而不同細(xì)胞混合結(jié)合降低的自由能相對(duì)較少，因此細(xì)胞混合物最終會(huì)形成同質(zhì)群體。這樣粘附性有強(qiáng)到弱的細(xì)胞團(tuán)則按照由內(nèi)到外的方式排列，但是這種理論在后續(xù)的研究中也遇到挑戰(zhàn)。
盡管基礎(chǔ)研究任重而道遠(yuǎn)，但是以上所有的研究都在表明從結(jié)果上來(lái)看，類器官有一個(gè)很明顯的特征：自組織（Self-organization）。
類器官有多種構(gòu)建方法。類器官來(lái)源于干細(xì)胞包括：多能胚胎干細(xì)胞（embryonic stem cells，ESCs）、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（IPSCs）和器官限制性成體干細(xì)胞（ASCs），可僅通過細(xì)胞本身攜帶的信息完成構(gòu)建也可以通過支架系統(tǒng)誘導(dǎo)構(gòu)建。
2009年，荷蘭科學(xué)家Hans Clevers團(tuán)隊(duì)使用單個(gè)鼠Lgr5+腸干細(xì)胞，在體外自組織成具有隱窩-絨毛結(jié)構(gòu)的腸道類器官。研究人員將單個(gè)Lgr5+腸干細(xì)胞包埋進(jìn)基質(zhì)膠（一種富含胞外基質(zhì)蛋白的凝膠，提供接近體內(nèi)的微環(huán)境，中國(guó)Mogengel公司生產(chǎn)及美國(guó)康寧公司生產(chǎn)）中。
腸道類器官解析圖
Hans等（2009）提出的腸道類器官的制備方法，分離的腸道干細(xì)胞被含有特定分子信號(hào)的基質(zhì)膠（Mogengel Cat.082703）包裹后增殖，迅速發(fā)生極化，形成小囊，其中一部分細(xì)胞進(jìn)行對(duì)稱分裂，產(chǎn)生干細(xì)胞后代，另一部分打破對(duì)稱性發(fā)生分化。
每一個(gè)腸道干細(xì)胞都增殖形成上皮小囊，并打破對(duì)稱性并出芽。每一個(gè)芽由表達(dá)Wnt蛋白的潘氏細(xì)胞和腸道干細(xì)胞引導(dǎo)，其向心梯度使芽的其他上皮細(xì)胞形成分化狀態(tài)的器官型區(qū)域。最終會(huì)分化形成潘氏細(xì)胞、杯狀細(xì)胞、腸內(nèi)分泌細(xì)胞、TA細(xì)胞和類腸上皮細(xì)胞等細(xì)胞群，并產(chǎn)生大量死亡脫落的細(xì)胞。
但是，該類腸道類器官均培養(yǎng)于凝固的基質(zhì)膠中，其腸絨毛被包裹于腔體內(nèi)部，不利于腸道病毒的感染及免疫學(xué)等相關(guān)研究。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州獸醫(yī)研究所劉光亮研究員的團(tuán)隊(duì)通過去除成熟的豬腸道類器官培養(yǎng)系統(tǒng)中的基質(zhì)膠，將其懸浮培養(yǎng)后，原本腸絨毛內(nèi)置的類器官發(fā)生極性反轉(zhuǎn)，其絨毛展示于類器官外表面，從而成功獲得腸絨毛外置的極性反轉(zhuǎn)類器官。腸絨毛外翻后的3D類器官可在培養(yǎng)體系中與病原自由接觸，符合生理狀態(tài)下病原-宿主互作模式，其得到的結(jié)果也更為真實(shí)準(zhǔn)確。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《病毒學(xué)雜志（Journal of Virology）》上。
基質(zhì)膠培養(yǎng)與懸浮培養(yǎng)區(qū)別
和，類器官培養(yǎng)基自己配好還是購(gòu)買商品化培養(yǎng)好 作為生命科學(xué)研究且最重要的方法，細(xì)胞體外培養(yǎng)技術(shù)直接影響了研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)二維細(xì)胞培養(yǎng)模型，藥物無(wú)差別作用于每個(gè)細(xì)胞。細(xì)胞間作用力弱，類型單一，細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)，無(wú)法模擬體內(nèi)的生長(zhǎng)環(huán)境和空間結(jié)構(gòu)。類器官培養(yǎng)不僅高度模擬體內(nèi)細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境，保持細(xì)胞生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，擁有器官的部分功能特性，能更好地代表組織器官的生理功能和生物學(xué)特性。但現(xiàn)階段許多類器官原代建立尚存在成功率低，培養(yǎng)條件不穩(wěn)定的情況。而使用合適、優(yōu)秀的類器官培養(yǎng)基不僅是類器官培養(yǎng)成功的一大關(guān)鍵，還能省時(shí)省力節(jié)約科研成本。今天我們來(lái)聊聊類器官的培養(yǎng)基。
[1]https://modernizetesting.org/congress-eliminates-1930s-animal-testing-requirement
[2]https://www.science。。ｏｒｇ/content/article/fda-no-longer-needs-require-animal-tests-human-drug-trials#.Y76rZYPSO3g.twitter
[3]https://science.sciencemag.org/content/371/6531/839
[4]https://medicalxpress.com/news/2022-02-infusion-3d-cellular-intestine.html
廈門?；锟萍加邢薰荆╔iamen Mogengel）位于中國(guó)·廈門國(guó)家高新技術(shù)創(chuàng)業(yè)中心；公司致力于3D細(xì)胞培養(yǎng)核心原材料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化升級(jí)，是國(guó)內(nèi)一家從科研做起，從實(shí)驗(yàn)研究中一路走來(lái)的全流程自主研發(fā)、自主生產(chǎn)的企業(yè)。目前公司的產(chǎn)品有基質(zhì)膠、類器官培養(yǎng)基、細(xì)胞因子、3D細(xì)胞培養(yǎng)耗材、3D細(xì)胞培養(yǎng)智能顯微鏡等；公司擁有4大技術(shù)研發(fā)中心：分子克隆和細(xì)胞編輯中心、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心、蛋白表達(dá)和純化平臺(tái)、類器官質(zhì)檢系統(tǒng)和自動(dòng)化。
團(tuán)隊(duì)擁有十余年類器官技術(shù)研究基礎(chǔ)，實(shí)力雄厚，科研意志堅(jiān)定，學(xué)術(shù)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，大膽嘗試，勇于創(chuàng)新。公司推出的基質(zhì)膠、類器官培養(yǎng)試劑盒等產(chǎn)品廣泛適用于類器官培養(yǎng)、血管生成實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞侵襲（transwell）實(shí)驗(yàn)、PDX、CDX模型實(shí)驗(yàn)、腫瘤球培養(yǎng)、腫瘤移植、皮下成瘤實(shí)驗(yàn)、干細(xì)胞培養(yǎng)及細(xì)胞分化研究等。
下一期我們將為大家分析腸類器官培養(yǎng)的底層邏輯。
和，類器官培養(yǎng)基自己配好還是購(gòu)買商品化培養(yǎng)好 作為生命科學(xué)研究且最重要的方法，細(xì)胞體外培養(yǎng)技術(shù)直接影響了研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)二維細(xì)胞培養(yǎng)模型，藥物無(wú)差別作用于每個(gè)細(xì)胞。細(xì)胞間作用力弱，類型單一，細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)，無(wú)法模擬體內(nèi)的生長(zhǎng)環(huán)境和空間結(jié)構(gòu)。類器官培養(yǎng)不僅高度模擬體內(nèi)細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境，保持細(xì)胞生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，擁有器官的部分功能特性，能更好地代表組織器官的生理功能和生物學(xué)特性。但現(xiàn)階段許多類器官原代建立尚存在成功率低，培養(yǎng)條件不穩(wěn)定的情況。而使用合適、優(yōu)秀的類器官培養(yǎng)基不僅是類器官培養(yǎng)成功的一大關(guān)鍵，還能省時(shí)省力節(jié)約科研成本。今天我們來(lái)聊聊類器官的培養(yǎng)基。
[1]https://modernizetesting.org/congress-eliminates-1930s-animal-testing-requirement
[2]https://www.science。。ｏｒｇ/content/article/fda-no-longer-needs-require-animal-tests-human-drug-trials#.Y76rZYPSO3g.twitter
[3]https://science.sciencemag.org/content/371/6531/839
[4]https://medicalxpress.com/news/2022-02-infusion-3d-cellular-intestine.html
廈門?；锟萍加邢薰荆╔iamen Mogengel）位于中國(guó)·廈門國(guó)家高新技術(shù)創(chuàng)業(yè)中心；公司致力于3D細(xì)胞培養(yǎng)核心原材料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化升級(jí)，是國(guó)內(nèi)一家從科研做起，從實(shí)驗(yàn)研究中一路走來(lái)的全流程自主研發(fā)、自主生產(chǎn)的企業(yè)。目前公司的產(chǎn)品有基質(zhì)膠、類器官培養(yǎng)基、細(xì)胞因子、3D細(xì)胞培養(yǎng)耗材、3D細(xì)胞培養(yǎng)智能顯微鏡等；公司擁有4大技術(shù)研發(fā)中心：分子克隆和細(xì)胞編輯中心、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心、蛋白表達(dá)和純化平臺(tái)、類器官質(zhì)檢系統(tǒng)和自動(dòng)化。
團(tuán)隊(duì)擁有十余年類器官技術(shù)研究基礎(chǔ)，實(shí)力雄厚，科研意志堅(jiān)定，學(xué)術(shù)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，大膽嘗試，勇于創(chuàng)新。公司推出的基質(zhì)膠、類器官培養(yǎng)試劑盒等產(chǎn)品廣泛適用于類器官培養(yǎng)、血管生成實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞侵襲（transwell）實(shí)驗(yàn)、PDX、CDX模型實(shí)驗(yàn)、腫瘤球培養(yǎng)、腫瘤移植、皮下成瘤實(shí)驗(yàn)、干細(xì)胞培養(yǎng)及細(xì)胞分化研究等。
Duryee,W.R.,Doherty,J.K.,1954. Nuclear and cytoplasmic organoids in the living cell. Ann. N. Y. Acad. Sci.58,1210- 1231.
Nesland,J.M.,Sobrinho-Simoes,M.A.,Holm,R.,Johannessen,J.V.,1985. Organoid tumor in the thyroid gland. Ulrastruct. Pathol.9,65-70.
和，類器官培養(yǎng)基自己配好還是購(gòu)買商品化培養(yǎng)好 作為生命科學(xué)研究且最重要的方法，細(xì)胞體外培養(yǎng)技術(shù)直接影響了研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)二維細(xì)胞培養(yǎng)模型，藥物無(wú)差別作用于每個(gè)細(xì)胞。細(xì)胞間作用力弱，類型單一，細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)，無(wú)法模擬體內(nèi)的生長(zhǎng)環(huán)境和空間結(jié)構(gòu)。類器官培養(yǎng)不僅高度模擬體內(nèi)細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境，保持細(xì)胞生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，擁有器官的部分功能特性，能更好地代表組織器官的生理功能和生物學(xué)特性。但現(xiàn)階段許多類器官原代建立尚存在成功率低，培養(yǎng)條件不穩(wěn)定的情況。而使用合適、優(yōu)秀的類器官培養(yǎng)基不僅是類器官培養(yǎng)成功的一大關(guān)鍵，還能省時(shí)省力節(jié)約科研成本。今天我們來(lái)聊聊類器官的培養(yǎng)基。
[1]https://modernizetesting.org/congress-eliminates-1930s-animal-testing-requirement
[2]https://www.science。。ｏｒｇ/content/article/fda-no-longer-needs-require-animal-tests-human-drug-trials#.Y76rZYPSO3g.twitter
[3]https://science.sciencemag.org/content/371/6531/839
[4]https://medicalxpress.com/news/2022-02-infusion-3d-cellular-intestine.html
廈門模基生物科技有限公司（Xiamen Mogengel）位于中國(guó)·廈門國(guó)家高新技術(shù)創(chuàng)業(yè)中心；公司致力于3D細(xì)胞培養(yǎng)核心原材料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化升級(jí)，是國(guó)內(nèi)一家從科研做起，從實(shí)驗(yàn)研究中一路走來(lái)的全流程自主研發(fā)、自主生產(chǎn)的企業(yè)。目前公司的產(chǎn)品有基質(zhì)膠、類器官培養(yǎng)基、細(xì)胞因子、3D細(xì)胞培養(yǎng)耗材、3D細(xì)胞培養(yǎng)智能顯微鏡等；公司擁有4大技術(shù)研發(fā)中心：分子克隆和細(xì)胞編輯中心、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心、蛋白表達(dá)和純化平臺(tái)、類器官質(zhì)檢系統(tǒng)和自動(dòng)化。
團(tuán)隊(duì)擁有十余年類器官技術(shù)研究基礎(chǔ)，實(shí)力雄厚，科研意志堅(jiān)定，學(xué)術(shù)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，大膽嘗試，勇于創(chuàng)新。公司推出的基質(zhì)膠、類器官培養(yǎng)試劑盒等產(chǎn)品廣泛適用于類器官培養(yǎng)、血管生成實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞侵襲（transwell）實(shí)驗(yàn)、PDX、CDX模型實(shí)驗(yàn)、腫瘤球培養(yǎng)、腫瘤移植、皮下成瘤實(shí)驗(yàn)、干細(xì)胞培養(yǎng)及細(xì)胞分化研究等。
廈門?；锟萍加邢薰荆╔iamen Mogengel）位于中國(guó)·廈門國(guó)家高新技術(shù)創(chuàng)業(yè)中心，公司致力于3D細(xì)胞培養(yǎng)核心原材料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化升級(jí)。目前公司的產(chǎn)品有基質(zhì)膠、類器官培養(yǎng)基、細(xì)胞因子、3D細(xì)胞培養(yǎng)耗材、3D細(xì)胞培養(yǎng)智能顯微鏡等。公司擁有4大技術(shù)研發(fā)中心：分子克隆和細(xì)胞編輯中心、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心、蛋白表達(dá)和純化平臺(tái)、類器官質(zhì)檢系統(tǒng)和自動(dòng)化。
團(tuán)隊(duì)擁有十余年類器官技術(shù)研究基礎(chǔ)，實(shí)力雄厚，科研意志堅(jiān)定，學(xué)術(shù)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，大膽嘗試，勇于創(chuàng)新。公司推出的基質(zhì)膠、類器官培養(yǎng)試劑盒等產(chǎn)品廣泛適用于類器官培養(yǎng)、血管生成實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞侵襲（transwell）實(shí)驗(yàn)、PDX、CDX模型實(shí)驗(yàn)、腫瘤球培養(yǎng)、腫瘤移植、皮下成瘤實(shí)驗(yàn)、干細(xì)胞培養(yǎng)及細(xì)胞分化研究以及其他待開發(fā)實(shí)驗(yàn)類型。
廈門?；锟萍加邢薰?
