《Cell Stem Cell 》迄今为止最复杂的胃器官诞生了，10年内实现人体移植！

2009年，荷兰Hubrecht研究所的Hans Clevers等人利用小鼠肠道的成体干细胞培养了第一批肠道类器官，开启了类器官研究时代。

　　

 

他还获得了2013年科学突破奖，Hans Clevers成立了器官类技术孵化器公司Hubrecht Organoid technology，并成功孵化了多家器官类研究公司。

2019年，汉斯·克利弗斯(Hans Clevers)作为联合创始人创立了类器官研究公司Xilis。该公司今年获得了7000万美元的融资，受到了广泛关注。

自2009年以来，类器官领域的研究成果不断涌现，许多新型和更复杂的类器官不断涌现，为新药开发、精准治疗、再生医学等领域带来了更有力的工具。

2021年12月1日，美国辛辛那提儿童医学中心的研究人员在《Cell Stem Cell》杂志上发表了题为《从多能干细胞中分离出的3个初级胚层可以构建功能性人类胃肠道类器官》的研究论文。

这项研究开发了迄今为止最复杂的胃器官，它有独特的腺体和神经细胞，可以控制平滑肌收缩。研究小组表示，这是再生医学向前迈出的重要一步。

本研究还表明，从人类多能干细胞中可以培养出复杂的类器官，该方法也可以用于构建其他类型类器官的复杂版本。 

到目前为止，大多数的类器官都可以形成包含多种细胞类型的三维结构。在实验室培养皿中，这些微小的类器官发挥功能，为疾病的研究和治疗方法的发展提供了新的机会。

但它们通常缺乏产生功能完整的器官所需的多种细胞类型，如关键的神经纤维、内部血管或将器官与身体其他系统连接起来所需的其他关键管道和腺体。

该研究开发了一种器官组装的方法，从人类多能干细胞(HPSC)的三个主要胚芽层——肠胶质细胞、间充质细胞和上皮前体细胞开始。

从这三种细胞类型中，产生了含有产酸腺体的胃组织，周围环绕着平滑肌层，平滑肌层包含控制工程胃窦组织收缩的功能性肠神经元。 

利用该实验系统，研究团队发现人类肠神经嵴细胞(enteric neural crest cells, ENCCs)促进胃窦（gastric antrum）类器官间质发育和腺体形态发生。

此外，ENCC可直接作用于前肠，促进后肠的命运，从而产生具有Brunner腺表型的类器官。

因此，从多能干细胞分离的胚层组分可用于组织工程中生成复杂的人体类器官。

虽然在这项新研究中复杂的胃类器官还没有包含所有的胃细胞类型，但它仍然是一个飞跃。

更重要的是，这些微型人类胃类器官并不局限于培养皿中的一薄层。

经过30多天的培养后，研究组通过显微外科手术将其移植到小鼠体内，并在一段时间内提供血液和生物空间。让它继续成长。

这些胃类器官在小鼠体内的体积增加了一千倍，形成了肉眼可见的微观器官，而不是培养皿中的微小细胞球体。

当在共聚焦显微镜下观察时，不同类型的细胞被染色并发出不同颜色的光，这些器官散发出彩虹般的复杂性。

 

事实上，这些类器官与处于相似发育阶段的自然生长的人类组织非常相似。

这些类器官甚至开始发育Brenner腺，Brenner腺分泌碱性粘液，保护十二指肠免受胃酸的侵袭。

研究团队还发现，为了生成具有适当复杂性和功能的胃组织，所有这些单独的成分都是必需的，每一个成分都有助于指导其他成分的正确形成。

例如，如果在组装过程中没有添加神经，胃腺和肌肉就不能正常形成。

研究小组已经开始将这项研究扩展到小鼠以外，研究小组认为，以动物为宿主来培养从人类器官类中提取的细胞，该类将把器官和组织最终移植到人类患者身上的方法。

然而，此类器官移植的临床应用需要符合GMP标准，这可能限制了动物作为宿主长期生产类器官的可能性。

因此，研究小组正在开发不需要宿主动物就能保持类器官生长的方法。

研究小组表示，虽然在生产出适合人体移植的类器官之前还有很长的路要走，但现在已经取得了很大的进展。

研究小组的目标是到2030年将类器官移植到患者身上。

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