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疾病研究和藥物開(kāi)發(fā)的重要工具,類(lèi)器官

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類(lèi)器官的應(yīng)用可以概括為以下3類(lèi)：1.通過(guò)類(lèi)器官對(duì)發(fā)育和疾病進(jìn)行建模研究人員可以通過(guò)類(lèi)器官來(lái)模擬人類(lèi)發(fā)育和疾病，因?yàn)轭?lèi)器官是從人類(lèi)干細(xì)胞或成年細(xì)胞產(chǎn)生的誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞生長(zhǎng)而來(lái)的，它們的成分和結(jié)構(gòu)也與原發(fā)組織相似，并且易于操作和冷凍保存 。
【疾病研究和藥物開(kāi)發(fā)的重要工具,類(lèi)器官】什么是類(lèi)器官？類(lèi)器官有什么應(yīng)用？

疾病研究和藥物開(kāi)發(fā)的重要工具,類(lèi)器官


類(lèi)器官是細(xì)胞的三維組裝體，包含一種以上的細(xì)胞類(lèi)型，至少表現(xiàn)出細(xì)胞所屬器官的某些生理特征 。干細(xì)胞具有分化為所有細(xì)胞類(lèi)型的潛能，因此，干細(xì)胞技術(shù)是構(gòu)建類(lèi)器官系統(tǒng)的基礎(chǔ) 。類(lèi)器官能夠自我更新（self-renewal）和自我組織（self-organization） 。在基礎(chǔ)研究和疾病的建模中，采用類(lèi)器官系統(tǒng)可以提高實(shí)驗(yàn)水平【1】【2】 。
近期，類(lèi)器官被國(guó)內(nèi)外諸多實(shí)驗(yàn)室利用來(lái)研究COVID-19的病毒感染能力及相應(yīng)的藥物和疫苗的研究 。因?yàn)樗鼈兣c組織的真實(shí)形態(tài)極其相似、成本低且無(wú)倫理問(wèn)題【3】 。另外，科學(xué)家們也揭示體外腸道類(lèi)器官培養(yǎng)能夠維持肥胖表型，并解釋了為什么有些胖子吃的少依然發(fā)胖的原因【4】 。利用類(lèi)器官進(jìn)行體外和體內(nèi)移植后腫瘤抑制基因的篩選鑒定也是目前科學(xué)研究的一個(gè)重要方向，例如今年5月德國(guó)癌癥協(xié)會(huì)（DKTK）的Henner F. Farin研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的基于結(jié)腸類(lèi)器官的CRISPR-Cas9基因篩選平臺(tái)【5】 。
類(lèi)器官的應(yīng)用可以概括為以下3類(lèi)：1.通過(guò)類(lèi)器官對(duì)發(fā)育和疾病進(jìn)行建模研究人員可以通過(guò)類(lèi)器官來(lái)模擬人類(lèi)發(fā)育和疾病，因?yàn)轭?lèi)器官是從人類(lèi)干細(xì)胞或成年細(xì)胞產(chǎn)生的誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞生長(zhǎng)而來(lái)的，它們的成分和結(jié)構(gòu)也與原發(fā)組織相似，并且易于操作和冷凍保存 。這意味著類(lèi)器官可以用于研究源自干細(xì)胞的人體組織且難以通過(guò)動(dòng)物模型模擬的人類(lèi)疾病分析，研究人員僅需少量的起始物質(zhì)即可培養(yǎng)類(lèi)器官 。
2.干細(xì)胞類(lèi)器官工程干細(xì)胞生物工程技術(shù)的進(jìn)步提高了控制細(xì)胞類(lèi)型，組織和相互作用的能力，而類(lèi)器官工程正需要通過(guò)直接修飾干細(xì)胞或控制微環(huán)境來(lái)操縱每個(gè)結(jié)構(gòu)層 ?，F(xiàn)在，科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)了更精確的合成環(huán)境，通過(guò)用信號(hào)蛋白修飾基質(zhì)的生物惰性區(qū)域，可以更好地控制干細(xì)胞的活性 。類(lèi)器官工程技術(shù)對(duì)于一些體內(nèi)環(huán)境成分復(fù)雜、需要精確建模的發(fā)育研究特別有用 。
3.類(lèi)器官與精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)類(lèi)器官具有巨大的治療潛力，利用活檢技術(shù)就可以培養(yǎng)與病人具有遺傳相似性的類(lèi)器官模型，同時(shí)意味著可以利用源自患者干細(xì)胞的類(lèi)器官系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行個(gè)性化藥物功效測(cè)試，為患者提供更加精準(zhǔn)的治療方法 。參考文獻(xiàn)：1.Lancaster, M.

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