人源類器官模型在生物醫(yī)學研究中具有重要的價值，目前已知的種類眾多，其高效構(gòu)建對于推動相關(guān)領(lǐng)域的研究至關(guān)重要。使用試劑盒構(gòu)建人源類器官模型可以在一定程度上提高構(gòu)建的效率和穩(wěn)定性。以下將詳細介紹不同種類人源類器官模型以及如何用試劑盒實現(xiàn)高效構(gòu)建。
一、人源類器官模型的主要種類
胰腺腫瘤類器官
研究表明，人源胰腺腫瘤類器官可以從接受手術(shù)切除的胰腺癌患者組織中建立。這種類器官模型能夠展現(xiàn)出與原患者腫瘤相似的組織學特征、遺傳和轉(zhuǎn)錄異質(zhì)性等。在構(gòu)建過程中，通常是將組織樣本進行機械和酶消化后，嵌入細胞外基質(zhì)凝膠中進行培養(yǎng)。
胎盤部位滋養(yǎng)細胞腫瘤類器官
人源胎盤部位滋養(yǎng)細胞腫瘤類器官是通過選取胎盤部位滋養(yǎng)細胞腫瘤組織進行消化和分離，得到腫瘤細胞后進行基質(zhì)膠包埋，利用特定的類器官培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。該類器官模型經(jīng)鑒定與原腫瘤組織具有較高的一致性，包含中間型滋養(yǎng)細胞的標志分子。
孤獨癥譜系障礙腦類器官
孤獨癥譜系障礙腦類器官是由多能干細胞經(jīng)懸浮培養(yǎng)及誘導分化后自組織形成的器官樣三維組織?？稍隗w外模擬胚胎的早期腦發(fā)育過程并反映病理過程，為研究孤獨癥譜系障礙提供了理想模型。
新冠病毒感染研究類器官
用于研究新冠病毒感染的人源類器官模型可以由人類多能干細胞衍生的器官 oids 和成人器官 oids 構(gòu)建。這些模型可用于研究新冠病毒的嗜性、宿主反應以及免疫細胞介導的宿主損傷等，同時也可用于藥物發(fā)現(xiàn)和疫苗開發(fā)。
腸道類器官
人源腸道類器官可由多能干細胞培養(yǎng)而來，改進的培養(yǎng)方法消除了對 Matrigel 的依賴，更忠實地再現(xiàn)了人類小腸的組織結(jié)構(gòu)。例如，在生物惰性環(huán)境如未修飾的海藻酸鹽水凝膠或懸浮培養(yǎng)中培養(yǎng)腸道類器官，可形成與人類腸道相似的外層間充質(zhì)層和漿膜間皮。
頭頸鱗癌類器官
頭頸鱗癌者源性類器官是通過分離頭頸鱗癌樣本中的腫瘤細胞，在基質(zhì)膠中進行三維培養(yǎng)和傳代構(gòu)建而成。組織病理學及腫瘤標志物鑒定顯示該模型與患者組織間一致性較高。
甲狀腺類器官
成人源性甲狀腺類器官選取成人甲狀腺乳頭狀癌患者癌旁正常甲狀腺組織，經(jīng)消化、分離得到甲狀腺細胞，以基質(zhì)膠包埋細胞，利用特定的條件培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。該類器官模型具有與正常甲狀腺組織相似的組織學形態(tài)和生物標志物特征，且具有甲狀腺激素分泌功能。
糖尿病相關(guān)類器官
糖尿病領(lǐng)域的類器官是利用干細胞的自我更新和自我組裝性能，經(jīng)體外三維培養(yǎng)形成的微小組織器官類似物，可用于介導血糖調(diào)控和糖尿病慢性血管并發(fā)癥的研究。
二、使用試劑盒構(gòu)建人源類器官模型的方法
選擇合適的試劑盒
目前市場上有多種針對不同類型類器官構(gòu)建的試劑盒。在選擇試劑盒時，需要考慮類器官的類型、研究目的以及試劑盒的質(zhì)量和可靠性。例如，對于構(gòu)建胰腺腫瘤類器官，可以選擇專門針對胰腺癌類器官培養(yǎng)的試劑盒；對于構(gòu)建腦類器官，則需要選擇適用于多能干細胞誘導分化為腦類器官的試劑盒。
同時，要關(guān)注試劑盒中的成分，包括細胞外基質(zhì)、生長因子、培養(yǎng)基等。這些成分的質(zhì)量和組合對于類器官的構(gòu)建至關(guān)重要。優(yōu)質(zhì)的細胞外基質(zhì)可以為細胞提供良好的生長環(huán)境，促進細胞的自我組裝和組織形成；合適的生長因子可以調(diào)節(jié)細胞的增殖、分化和功能表達。
樣本準備
根據(jù)不同的類器官類型，準備相應的組織樣本或細胞來源。對于患者源性的類器官，如胰腺腫瘤類器官、頭頸鱗癌類器官等，需要從患者的手術(shù)切除組織中分離腫瘤細胞。這通常涉及到機械和酶消化的過程，以獲得單個細胞懸液。
在進行樣本準備時，要注意操作的規(guī)范和無菌條件，以避免污染。同時，要盡量保持細胞的活性和完整性，避免過度消化或損傷細胞。
試劑盒操作步驟
按照試劑盒的說明書進行操作。一般來說，首先將細胞與細胞外基質(zhì)混合，然后將混合物滴加到培養(yǎng)板或培養(yǎng)皿中，使其形成三維結(jié)構(gòu)。接著，加入適量的培養(yǎng)基，將培養(yǎng)板或培養(yǎng)皿放置在合適的培養(yǎng)條件下進行培養(yǎng)。
在培養(yǎng)過程中，要密切觀察類器官的生長情況，及時調(diào)整培養(yǎng)條件。例如，根據(jù)類器官的生長速度和形態(tài)，調(diào)整培養(yǎng)基的更換頻率、生長因子的濃度等。同時，要注意避免污染和交叉污染，保持培養(yǎng)環(huán)境的清潔和穩(wěn)定。
質(zhì)量控制和鑒定
在構(gòu)建完成后，需要對類器官模型進行質(zhì)量控制和鑒定。這包括組織學形態(tài)觀察、免疫組化和免疫熒光染色分析、基因表達分析等。通過這些方法，可以確定類器官模型與原組織或細胞來源的一致性，以及是否具有預期的功能和特征。
例如，對于胎盤部位滋養(yǎng)細胞腫瘤類器官，可以通過 HE 染色觀察類器官模型的組織學形態(tài)，通過免疫組化和免疫熒光染色分析中間型滋養(yǎng)細胞標志物的表達，鑒定構(gòu)建的類器官模型與原腫瘤組織之間的一致性；對于甲狀腺類器官，可以通過 H-E 染色觀察組織學形態(tài)，免疫組織化學染色檢測甲狀腺特異性標志物的表達，以及檢測上清液中甲狀腺素和三碘甲狀腺原氨酸的水平，驗證其是否具有激素分泌功能。
使用試劑盒構(gòu)建人源類器官模型需要選擇合適的試劑盒、進行規(guī)范的樣本準備和操作步驟，并進行嚴格的質(zhì)量控制和鑒定。通過這些方法，可以提高類器官模型構(gòu)建的效率和穩(wěn)定性，為生物醫(yī)學研究提供有力的工具。
