综述：类器官的高维信号分析

这篇综述系统总结了类器官（organoids）作为生物模拟模型在细胞信号传导研究中的最新进展，重点介绍了单细胞技术（如scRNA-seq、CyTOF）和多组学方法如何揭示转录组、蛋白质组、磷酸化修饰（PTMs）和表观遗传的动态调控机制，为理解发育、癌症（如CRC、PDAC）和药物筛选提供了新视角。

引言
多细胞组织的动态响应依赖于蛋白质、翻译后修饰（PTMs）、表观遗传和转录程序的协同调控。类器官作为干细胞衍生的三维（3D）模型，能够模拟组织异质性和微环境互作，成为研究信号传导机制的可扩展平台。例如，组织损伤或癌症驱动突变（如KRAS^G12D）可通过PTM级联调控表观遗传重编程，而类器官的高通量扰动实验能精准解析这些动态过程。

类器官作为生物模拟模型
类器官源自诱导多能干细胞（iPSC）或患者组织（PDOs），保留亲本组织的基因组稳定性，同时重现细胞间互作和分化潜能。例如，结直肠癌（CRC）类器官可模拟患者特异性药物反应，而WNT信号通路激活的胰腺癌（PDAC）类器官揭示了GATA6依赖的转录亚型。此外，类器官的高可塑性使其成为研究非遗传性肿瘤异质性的理想工具。

批量分析技术
批量组学技术虽无法解析单细胞异质性，但能提供全局视角。例如：

• 转录组测序验证PDOs与亲本组织的相关性；

• 磷酸化蛋白质组（LC-MS/MS）揭示CRC类器官中激酶抑制剂的非遗传性信号重布线；

• 染色质免疫沉淀测序（CHIP-seq）识别癌症特异性增强子（如YAP/TAZ）。

单细胞分辨率突破
单细胞技术揭示了类器官的复杂细胞组成：

• scRNA-seq：解析CRC类器官中癌基因驱动的上皮-基质互作失调；

• 质谱流式（CyTOF）：通过TOB_is技术同时分析126个类器官的细胞状态和PTMs，发现IGF1R信号在MEK抑制后的代偿性激活；

• scATAC-seq：在胶质母细胞瘤类器官中定位染色质开放区域，关联肿瘤异质性。

多模态整合
新兴技术如SIGNAL-seq可同步检测mRNA、lncRNA和PTMs，揭示化疗诱导的干细胞转分化中转录与信号通路的耦合。例如，EGFR抑制剂与KRAS^mut类器官的ERK信号增效机制，为联合疗法提供依据。

总结
类器官结合高维技术（如单细胞多组学）正重塑对信号网络的理解，未来多模态分析将进一步揭示跨组学调控机制，推动精准医学发展。